Идея рисованной музыки уходит корнями в начало XX века, когда впервые была опробована система оптической записи звука на кинопленку, дав в свою очередь почву для дальнейших экспериментов в области синтетического звука, так как удалось получить простой, удобный и очень наглядный способ управления аудио информацией.
Запись осуществлялась следующим способом: большая часть кадра на кинопленке — это непосредственно графическое изображение, а маленькая полоска сбоку — это область, в которой записывалась амплитуда звуковых колебаний в виде полосы с переменной шириной или переменной плотностью:
В конце 20-х годов при работе над одним из первых советских звуковых фильмов преимущества подобной техники отметили композитор Арсений Авраамов, конструктор Евгений Шолпо и режиссер-аниматор Михаил Цихановский. Логическая цепочка выстраивалась следующая: если мы ясно видим дорожку с записанной звуковой волной — значит, мы можем эту же волну создать искусственно, просто нарисовав ее от руки и получив таким образом совершенно уникальный, несуществующий в природе звук. И нам не потребуются реальные инструменты, микрофоны и исполнители. А вместо волны мы можем нарисовать, скажем, какой-то хитрый узор. Например, вот из таких кусочков:
Разумеется, разрисовывать километры пленки вручную — задача фантастическая. Поэтому в нескольких советских лабораториях начали думать над автоматизацией процесса. Результаты не заставили себя ждать.
Николаем Воиновым была разработана очень наглядная техника для создания звука из бумажных «гребенок», которые вырезались ножницами и просто прикладывались сбоку к кадру анимационного фильма на мультипликационном станке. Это давало возможность рисовать изображение и звук одновременно:
Кроме того, были построены синтезаторы оптической фонограммы: «Виброэкспонатор» Бориса Янковского и «Вариофон» Евгения Шолпо.
На выходе получалась музыка, очень напоминающая современную 8-битную, но с большей степенью свободы: любые формы колебаний, неограниченная полифония и самые невообразимые ритмические рисунки.
В отличие от своих коллег, акустик Борис Янковский одним из первых осознал, что для создания сложных, приближенных к живым, звуков не достаточно описания формы одного колебания, которое просто повторяется с заданной скоростью (то, чем занимались Шолпо и Воинов). Важнейшая часть акустической информации — это спектр, четко определяющий частотный состав звука, его окраску, по которой мы даем такие субъективные определения, как: яркий, теплый, металлический, похожий на человеческий голос и т.д. Янковский начал структурировать базовые графики спектра в своего рода «таблицу Менделеева» звуковых элементов,параллельно разрабатывая алгоритмы их обработки и гибридизации для получения новых звуков. К сожалению, перемены в стране и война не дали Янковскому довести работу до логического завершения. Тему продолжил его знакомый — молодой изобретатель Евгений Мурзин, впечатленный наработками в области «графического звука» и задумавший грандиозный проект — универсальную фотоэлектронную машину, способную синтезировать любой звук, любой музыкальный строй методом рисования спектрограммы на специальном холсте.
Совместными усилиями, буквально на коленке, трудясь вечерами в комнате двухэтажного барака, Мурзин закончил рабочую модель аппарата в 1958 году. Он весил больше тонны и внешне имел мало общего с музыкальным инструментом в классическом понимании. Изобретение было названо «АНС» в честь композитора Александра Николаевича Скрябина. Но не смотря на внешний вид АНС стал мировой сенсацией, опередив свое время на десятилетия, и очень удачно вписавшись в период космической эйфории со своим неповторимым атмосферным звучанием.
АНС чем-то напоминает современный сканер, только двигается в нем не сканирующая полоска, а сама поверхность с изображением — большая стеклянная пластина (партитура), покрытая непрозрачной краской. Краска в нужных местах снимается тонким резцом, образуя рисунок спектрограммы музыкального произведения. Партитура плавно передвигается, проходя над отверстием, из которого идет прерывистый «модулированный» луч света. То есть, это свет, который мигает на всех возможных частотах. Его источник - опто-механический генератор, выдающий 720 чистых звуковых тонов. Генератор состоит из нескольких полупрозрачных дисков, похожих на те, которые использовались в Вариофоне Евгения Шолпо, но с более сложным узором. Часть света проходит через прозрачные области партитуры, после чего фокусируется на набор фотоэлементов, с которых выходит готовый к воспроизведению звук в форме колебаний электрического тока.
Сердце АНСа — это вышеупомянутый полупрозрачный диск, на котором нанесен рисунок из 144 дорожек. На каждой дорожке записан чистый тон с определенной частотой. Один диск содержит две октавы, а октава делится на 72 чистых тона — Мурзин считал классическую 12-тоновую темперацию существенным ограничением. По сути, каждый диск — это оптическая реализация алгоритма преобразования Фурье, лежащего в основе многих современных программных синтезаторов и эффектов. Конечно, это в порядке вещей сейчас, но 50 лет назад было просто невероятно — спектральный синтезатор, способный играть 720 чистых тонов одновременно! Не даром АНС считается первым в мире многоголосным музыкальным синтезатором.
Если вы думаете, что никогда не слышали звуки АНСа ранее, то скорее всего ошибаетесь. Вспомните хотя бы фильмы Андрея Тарковского «Солярис», «Зеркало», «Сталкер», завораживающие волшебной музыкой Эдуарда Артемьева. Или сцену ночного кошмара из комедии Леонида Гайдая «Бриллиантовая рука». Звук пчелиного роя из мультфильма «Маугли». Стоит отметить, что карьера самого Артемьева как композитора-электронщика началась именно со знакомства с АНСом и его создателем в 1960 году. Кроме Артемьева с инструментом успели поработать Альфред Шнитке, Эдисон Денисов, Станислав Крейчи, а звуки АНСа в разное время использовали в своей музыке такие группы, как Coil и Bad Sector.
К сожалению, до наших дней дошел лишь один экземпляр синтезатора АНС, изготовленный промышленно в конце 1963 года. Находится он в Москве в государственном музее музыкальной культуры имени Глинки. Несмотря на непростую судьбу, аппарат по сей день в рабочем состоянии и время от времени играет для посетителей. Для тех же, кто не в Москве, или просто хочет поэкспериментировать со звучанием АНСа у себя дома, я разработал программный симулятор под названием Virtual ANS, расширяющий возможности оригинального инструмента.