ベルラボ・ディジタルシンセサイザー
Channel: 宇宙のすべての知識 プリンシピア
Date: 2021-05-31

ベルラボ・ディジタルシンセサイザー, by Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki?curid=2693220 / CC BY SA 3.0

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ベルラボ・ディジタルシンセサイザー (Bell Labs Digital Synthesizer; 一般には アレス・マシーン (Alles Machine) または アリス (Alice) の名で知られる) は、1970年代にベル研究所のハル・アレス (Hal Alles)が設計した実験的アディティブ・シンセサイザーである。
 アレス・マシーンは計72個のコンピュータ制御式オシレータを備え、アディティブ・シンセシス(加算合成)の手法でオシレータ出力をミックスして複数の楽音(ヴォイス)を合成した。
アレス・マシーンは、ベル研究所の先行実験 —— 一部または全体を大型コンピュータ上のソフトウェアとして実装 —— の後を引き継ぐ、「最初の真のデジタル・アディティブ・シンセサイザー」と呼ばれている。
 アレス・マシーンによる完全な楽曲録音はただ一曲のみで、その後分解され1981年オーバリン・カレッジ音楽院TIMARAに寄贈された。
 1980年代には、アレスの設計に基づくシンセサイザー製品がいくつか発売されている: Crumar GDS (1980, GDS:General Development System), DKI Synergy (1981), Atari AMY 1 サウンドチップ (1984), Mulogix Slave 32 (1985) アレス・マシーンは下記3つの装置で構成されていた: システム全体は大きな一体型ユニットに詰め込まれ、その重量は300ポンド(約136キログラム)もあったが、設計者は楽観的にも「ポータブル」と形容した。
 DEC製LSI-11マイクロプロセッサを採用した汎用コンピューティング・システムで を備え、入力デバイス用256入力7bit@250Hzの ADコンバータに接続されていた。
 アレス・マシーンの入力デバイス群は下記の通り: コントローラとパラメータの対応関係は、プログラム制御による任意割り当てが可能だった。
コントローラからの入力データは、(マイクロコンピュータ上のプログラムで)パラメータにマッピングされ、最終的に一連のパラメータがサウンドジェネレータに送信された。
ただし制御用帯域幅には制限があり、パラメータ変更が毎秒約1000回を超えるとCPUとフロッピー・ディスクが過負荷になった。
この制限は毎秒約100音のそれなりに複雑なノートを発声可能なように設計されていた。
 第1のオシレータ・バンクは32個のマスター・オシレータで構成され、マスター信号(各楽音の基本周波数信号)を生成した; つまり、システムの最大同時発音数は32声だった (以下参照)。
第2のオシレータ・バンクは32個のスレーブ・オシレータで構成され、第1バンクの各マスター・オシレータに追随して(slaved)、最初のN倍音(1「N「127)を生成した。
この他、32個のプログラマブル・フィルター、32個の振幅乗算器、256個のエンヴェロープ・ジェネレータのバンクがあった。
これら全ての信号は、192個の加算器のバンクで任意に相互接続可能で、その後4系統16bit出力チャンネルの1つに送られDAコンバータ経由で出力された。
 システム全体は約1,400個の集積回路からなる。
 "実際の波形" (actual waveforms)は、任意時刻の振幅を64kWord ROMベースのテーブルからルックアップして、生成された。
アレスは、システムの全計算をコントローラCPUで賄うための計算量削減策として、ルックアップテーブルのトリックをいくつか採用した。
(一例を挙げると、乗算は二つの数をテーブルからルックアップしそれらを差し引く事で回避され (訳注: 差し引く意図が不明確)、気づいた時には結果は被乗数と乗数の積と同じだった) システムを動かす全ては、255個のタイマーとイベント処理用の16個のキューだった。
コントローラはイベントをキューに投げ、キュー内のイベントはタイムスタンプ順にソートされ、サウンドジェネレータに送られた。
 アレス・マシーンは業界内で絶大な影響力を誇ったが、その実装コストは極めて高価であり、同様な原理に基づく製品が大多数のミュージシャンにとって手頃な値段で入手可能になるまで、しばらく時間がかかった。
 ニューヨークのMusic Technologiesは、アレス・マシーンを再パッケージ化する取り組みの中で、イタリアのCrumarと提携してDigital Keyboards Inc. (D...