Historie domácích klávesnic - History of home keyboards

The historie domácích klávesnic spočívá v klávesnicích mechanických hudebních nástrojů, elektrifikovaných klávesnicích a technologií syntetizátorů 60. a 70. let.

Mechanické klávesové nástroje

Klávesové nástroje najdete již od roku 1994 hydraulis (vodní orgán) ve 3. století př. n. l.,^[1] který se vyvinul do varhany a malé přenosné nástroje, jako je portativní a pozitivní orgán. Další klávesové nástroje, klavichord (tangenta-narazil struny) a cembalo (brk-trhal řetězce), byly vyvinuty v 14. století CE.^[2][3] Jak se technologie zlepšovala, byly vyvinuty sofistikovanější klávesnice, včetně 12tónové klávesnice, která se používá dodnes. Zpočátku, klávesnice nástroje, jako je a varhany nebo cembalo dokázalo vyprodukovat pouze zvuky jedné konkrétní hlasitosti. V 18. století piano byl vynalezen. Klavír měl kovové struny, které byly zasaženy kladivy, které se aktivovaly stisknutím nebo úderem na klávesy. V závislosti na tom, zda byly klávesy stisknuty lehce nebo silně, pianoforte vydával měkčí nebo hlasitější zvuk.

Rané elektrifikované klávesnice

Dalším krokem k vytvoření elektrických klávesnic bylo použití elektrické zvukové technologie. První elektrický hudební nástroj jakéhokoli typu byl Denis d'or strunný nástroj,^[4] který nechal postavit Václav Prokop Diviš v roce 1748.^[5] Mělo 700 strun dočasně elektrifikovaných, aby se zlepšily jejich zvukové vlastnosti. V roce 1760 vyvinul Jean Baptiste Thillaie de Laborde clavecin électrique. S tímto klávesovým nástrojem se hrálo plectra a aktivuje se elektřina, ale žádný nástroj nepoužíval k výrobě zvuku elektřinu. V roce 1874 Elisha Gray vynalezl elektrický hudební nástroj nazval muzikál telegrafovat. Vydával zvuk z vibrací elektromagnetického obvodu.^[6] Později začlenil základní oscilátor s jedinou notou a reproduktor skládající se z membrána aby byly tyto poznámky slyšitelné.

Elektrické klávesy a syntezátory

V roce 1906 Lee de Forest vynalezl trioda elektronický ventil. V roce 1915 vynalezl první elektronka nástroj, audio piano. Až do vynálezu tranzistor byla vakuová trubice nezbytnou součástí elektrických nástrojů. V roce 1935 Hammondovy varhany byl představen,^[7] využívající předchozí omezené produkční snahy, jako je Robb Wave Organ^[8] z roku 1923. Bylo schopné produkovat polyfonní zvuky na základě rotujícího hřídele s mnoha magnetickými „laloky“, které by procházely kolem elektromagnetický snímač rychlostí, která by vyprodukovala každý požadovaný tón. Hammondovy varhany byly spojeny s a zesilovač a a skříňka reproduktoru. V roce 1929 elektrický klavír byl vynalezen.^[9] V roce 1939 Hammond představil Novachord který používal asi 170 elektronek, cívek, kondenzátorů a rezistorů převážně k vytvoření horní oktávy not a poté je rozdělil na polovinu pomocí obvodů „flip flop“ k vytvoření postupně nižších oktáv z každé noty.^[10] Nástroj má také mnoho funkcí, jako jsou obálky pro filtr a zesilovače, takže zvuky mohou být tvarovány podle uvážení uživatele, což z něj činí první produkci analogový syntezátor.

V roce 1941 Georges Jenny je dříve prototypován Ondiolin se stala první skutečně přenosnou klávesnicí syntetizátoru^[11] (Novachord vážil přes 500 liber (230 kg)). Další vývoj byl učiněn s Chamberlin Hudební tvůrce koncem čtyřicátých let a Mellotron na počátku padesátých let, kdy byly použity mechanismy pro přehrávání nahrávek rychlostí, která by poskytla požadovaný tón pro zasaženou klávesu. Jiné technologie tuto myšlenku vylepšily v průběhu let. Stroje jako Optigan používaly fotoemulzi k vytváření disků, které obsahovaly obrazy, jejichž hustota by se při otáčení před sestavou paprsku / snímače přeměnila na křivky. V roce 1981 byl uveden na trh emulátor E-mu, který digitálně ukládal vzorky a přehrával je.

Prvním krokem k elektrickému pianu byl Harold Rhodes který vyvinul různé prototypy pomocí dílů z letadel B-17, které byly vyřazeny. Získal medaili, protože výsledná klávesnice byla používána jako terapie pro lidi rehabilitující se po úrazech z druhé světové války. (Je dost malý na to, aby se v nemocnici postavil na postel pacienta a vypadal jako miniaturní křídlo ve tvaru.) Byly provedeny pokyny a lidé postavili tento „před klavír“, který zesiluje signály generované snímačem z vibrace tyčí z nerezové oceli, které se zužují poblíž ocelové základny, jsou zatlačovány do otvorů. K jejich úderu se používají dřevěná kladiva. Byla to trojka oktáva (E až F pro 38 not) nástroj. Trubkový zesilovač řídil reproduktor směřující na dno.

V roce 1955 vydala společnost Wurlitzer Company první elektrické piano společnosti, model 100. Wurlitzer zasahuje ploché prsty, jejichž vibrace jsou zesíleny z okolního elektrostaticky nabitého „hřebenu“. V roce 59 koupila společnost Fender jméno Rhodos a vyrobila basovou kytaru a poté v polovině 60. let začala vyrábět slavnou řadu Fender Rhodes, která používala tyče ve tvaru tyče namontované na ocelovém kusu, který běží paralelně nad nimi, s cívkovým snímačem na každém jednotlivém hrotu. Vynález tranzistoru v roce 1959 plodil výrobu postupně kompaktnějších klávesnic. Mnoho domácích orgánů si zachovalo vzhled, ale ztratilo určitou váhu kvůli potřebě nižší spotřeby energie tranzistorových obvodů. Také v této době našly „kombinované orgány“ hodně využití, jako slavný Vox Continental používaný Beatles a dalšími, Gibson G101 používaný The Doors a další orgány Farfisa, Wurlitzer, Acetone (Roland) a další. Ty byly obvykle konstruovány pomocí 12 oscilátorů a tranzistorových párových „děličových“ obvodů, které produkovaly všechny frekvence jako všechny elektronické orgány jiné než „tónové kolo“ té doby. Byly jen kompaktnější a tak se hodí pro použití v kombinaci.

Syntezátory

Zkoumání hudebních syntetizátorů v 60. letech bylo krokem k moderní klávesnici. Jak se technologie vyvíjela, obrovské syntetizátory se vyvinuly v přenosné nástroje, které mohly být použity v živých vystoupeních. Rychlá akumulace hybnosti začala v roce 1964, kdy Bob Moog produkoval jeho Moog syntezátor. Používal vzdálenou klávesnici a byl ‚modulární 'v designu. (tj. byl to stojan, který držel krabice, z nichž každý měl funkci. Alespoň jedním bylo vytvoření tónu ovládaného výškovým napětím napěťovým vstupem a obvykle řada dalších modulů včetně filtrů, zesilovačů, generátorů obálek atd.) Jeho příští generace byla v roce 1970 vybavena integrovanou klávesnicí: Mini-Moog. Tyto klávesnice byly monofonní, spolu s semi-modulátory, jako je ARP2600, a dokázaly reagovat pouze na jednu notu najednou. (Ačkoli tři oscilátory mohly být vrstveny dohromady v reakci na „řídicí napětí“ produkované touto notou.)

V roce 1972 byly nástroje jako EML 101, ARP Odyssey a Moog Sonic six duo-phonic, což znamenalo, že při stisknutí dvou různých kláves mohly produkovat dva různé tóny najednou. A v roce 1974 Oberheim vyrobil první polyfonní syntetizátor pomocí svých modulů SEM (které byly původně navrženy tak, aby hudebníkům umožňovaly vrstvit složitější zvuky společně do monofonního „komína“.) Produkovali klíčový přiřazovací obvod, který by přiřadil notu jednomu z několik modulů SEM. (Nakonec přišli v hlasových regálech 2, 4 a 8.) Když bylo zasaženo více not, než je počet dostupných regálů, nejnovější nota by musela „ukrást“ jeden z modulů SEM z noty, ke které byla přiřazena. Tyto polyfonní syntezátory byly nakonec velmi populární a Yamaha v roce 1976 vyrobila CS-50, který měl čtyři hlasy, které nemuseli být individuálně naprogramovány, aby zněly stejně. Následovalo moře dalších vstupů.

V roce 1970 Ken Freeman předvedl první „strunný stroj“, který byl v podstatě kombinační orgán velikosti a způsobu generování tónů. Mělo jednoduché ovládání, i když bylo soustředěno kolem vytváření ansámblového efektu, kdy se vibrato děje mírně odlišnou rychlostí na různých notách, jako ve skutečném orchestru. Freeman použil šest diskrétních LFO (nízkofrekvenční oscilátorové obvody) k modulaci atypicky kombinovaných notových kombinací (snížená pátá kombinace jako C a F♯). Měl dvě „řady“ 12 oscilátorů plus jeden oscilátor pohánějící čip, který vyvíjí nejvyšší oktávu not ve verzi, která se dostala na trh v roce 1974. V listopadu 1974 britský patent 1 509 530 uvádí elektronický digitální hudební aranžér od Nicholase Kennetha Kirka. Tento patent byl prodán společnosti Waddington's House of Games jako Compute-a-Tune. Tento produkt byl uveden na trh na začátku 80. let a prodával se zhruba za několik tisíc v rozmezí 15 liber. ARP Solina String Ensemble a Crumar Stringman použili mnohem levnější přístup pomocí digitálně taktovaných čipů zvaných BBD. Bylo vyrobeno jen několik set.

V roce 1973 Yamaha GX-1 byl vyroben. Bylo to brzy polyfonní syntezátor, představovat osm hlasů.^[12] V roce 1974 Roland Corporation vydal první EP-30 citlivý na dotek klávesnice.^[13] Roland také vydal brzy polyfonní smyčcové syntezátory, RS-101 v roce 1975 a RS-202 v roce 1976.^[14][15]

V roce 1975 se v Moogově Polymoogu uskutečnil obrat k budování svého druhu syntezátoru nad varhanami. Z této klávesnice existuje mnoho patentů. Každá nota měla vlastní desku s obvody s čipem VCF / VCA, takže byla skutečně plně polyfonní. Mnozí byli zklamaní, že filtru chyběly možnosti flexibilnějšího moog filtru používaného v jiných klávesnicích a spousta nespolehlivých konektorů. V roce 1975 italský Crumar vyrobil „Multiman“, který byl také varhany se syntetizátorem. Mělo to možnost basů, mosaz s ovládáním filtru a jednoduchou obálkou, předvolbu klavíru a clavi a několik záložek s ovládáním rozpadu a ovládáním vibrato.^[16] V roce 1976 ARP Omni kombinoval omezenější syntetizátor se strunným strojem a basem a stal se největším prodejcem ARP. Ve stejném roce použil Korg PE-1000 pro každou notu individuální oscilátor pily.^[17]

V roce 1977 Yamaha CS-60 a CS-80 polyfonní syntezátory začaly implementovat „paměť“ syntezátoru.^[18] Byla to však jen alternativní sada posuvníků, které se skryly pod poklopem. V roce 1978 poskytl OB-1 z Oberheimu skutečné elektronické uložení nastavení zvuku.^[19] Sequential Circuits Prophet-5 ve stejném roce nabídl tuto funkci v pěthlasém polyfonním syntetizátoru. Společnost Davea Smitha vyvinula několik dalších prvenství, ale inženýry ARP získal Fender, když v roce 1979 koupili špatně spravovanou společnost. Dokončili Fender Rhodes Chroma, první počítačem ovládaná klávesnice. Vydáno v roce 1981, počítač Apple mohl být použit ke spuštění sekvenčního softwaru, který uživateli umožňoval snadné programování, které noty byly zasaženy v konkrétních okamžicích produkce písně. Port „Chroma“ se však na nástupci Chroma Polaris objevil až v roce 1984.

MIDI klávesy

Společnost Davea Smitha našla zájem o společné úsilí s Rolandem. V roce 1983 byl vynález MIDI jako standard pro přenos digitálního kódu vývoj digitálních technologií podnítil další skvělý vývoj v technologii klávesnic,^[20] protože klávesnice od různých výrobců nyní mohou komunikovat prostřednictvím levného kabelu, konektoru a systému kódů. Sequential Circuits Prophet 600 a Roland Jupiter 6 komunikovaly prostřednictvím MIDI na veletrhu NAMM a Yamaha brzy nechala implementovat standard do svých DX syntezátorů, které by překonaly všechny předchozí klávesy.

Yamaha DX7 používala zcela digitální obvody, které ji ponechaly bez nutnosti kalibrace a velkého množství parametrů, ke kterým bylo možné přistupovat.^[21] Metoda syntézy „FM“ (frekvenční modulace) byla něco, co nebylo prozkoumáno, aby se blížilo této hloubce. Většina syntetizátorů před tím byla subtraktivní syntéza, tj. Počínaje velmi harmonickým zvukem a selektivně odečítáním od tohoto zvuku pomocí filtrů s nízkým, vysokým nebo pásmovým propustem nebo jinými metodami, které vedly k neobvyklým zvukům, jako je kruhová modulace. Také v roce 1983 společnost Dave Smith uvedla na trh první polyfonní syntetizátorovou klávesnici, která dokázala přehrávat více než jeden zvuk současně nazývanou „Six-Trak“.^[22] Mělo šest stopový řadič a každá stopa měla přístup k jinému zvuku. Ve stejném roce se SCI Prophet T8 s optickým snímáním kláves stal první akční klavírní emulací MIDI klaviatury.

Po zániku ARP zbývající společnosti, které vyráběly analogové syntezátory, rychle začaly pociťovat stres z nově populárních digitálních syntezátorů. Roland a Korg, také z Japonska, vyvinuli několik vlastních inovací a každý měl „hitové“ klávesy: D-50 od Roland a M1 od Korg na konci 80. let. Celkový jednotkový prodej řady Yamaha DX dosáhl více než 1 milionu, u ostatních z Roland a Korg přes 250 000. Úspěch D-50 a M1 spočíval na zadní straně modelu Kurzweil K250, který tuto technologii poprvé uplatnil dobře v roce 1984. Tento stroj byl první plně digitální pracovní stanicí se zařízením pro vzorkování akustických zvuků pomocí mikrofonu a jejich přehrávání pomocí sazba, která je proporcionální k zasaženému tónu.^[23] Do jednotky bylo zahrnuto mnoho skvělých samplů, včetně zvuku piana, který se používá i v roce 2000. Také vzorky mohou být směrovány přes nějakou architekturu syntezátoru.

Zpočátku se některé společnosti odklonily od emulace subtraktivní syntézy v digitální sféře, protože bylo obtížné modelovat, jak bude filtr reagovat na tyto složité signály. Na počátku 90. let se začaly objevovat některé nové implementace. Série Peavey DPM se také objevovala jako první klávesnice, která dokázala importovat vzorky, které nebyly „samply klávesnic“. Byli také první, kdo použili běžné DSP čipy,^[24] který emuloval odezvu analogových filtrů. Tato technologie přehrávání ukázek také vytvořila obrovské množství levných spotřebních jednotek domácí klávesnice v obchodech s elektronikou a hračkami. Jak se cena paměti začala snižovat, téměř každá společnost vyráběla klávesnice tohoto typu. Společnosti Casio a Yamaha vedly prodej těchto typů jednotek, které jsou vybaveny vestavěnými reproduktorovými systémy, obvykle mohou běžet z baterií nebo napájecích adaptérů a mají knihovnu vzorků s velmi omezenou úpravou, pokud existují. K udržení nízkých nákladů často používají levné plastové pásky s klíči.

Kurzweil K150 a Kawai K5 prozkoumali aditivní syntézu, kde lze harmonické proporcionálně vytvořit různé tóny, zatímco v polovině 80. let je odlišně obklopuje jejich skupiny. RMI to v omezené míře prozkoumali v roce 1974 pomocí harmonického syntetizátoru, který vyrobili. Tato méně obvyklá metoda syntézy se používá také v poslední produktové řadě syntetizátorů Kawai, K5000 z roku 1996. Orgány jako Hammond B-3 používají oje k ovládání harmonického obsahu tónu,^[25] ale K5000 má obálku pro každou harmonickou v celém zvukovém spektru a kontrolu nad dynamickým filtrem pro obrovské možnosti při vytváření zvuku.

Reference