Mellotron

Mellotron on 1960-luvulla markkinoille tullut kosketinsoitin, joka soittaa analogiselle nauhalle tallennettuja ääninäytteitä.
Toimintaperiaate.
1960-luvulla julkaistu Mellotron on analoginen ja sähkömekaaninen kosketinsoitin, jolla soitetaan laitteen ääninauhoilla olevia soitinääniä. Tätä varten nauhoille on äänitetty muutaman sekunnin mittaisia näytteitä, kuten esimerkiksi lauluääntä. Sointuja soittamalla saadaan aikaan kuoro-efekti. Jos yksittäisille ääninäytteille on kaksi tai useampia esittäjiä samanaikaisesti, ääneen syntyy luonnollinen chorus-efekti. Mellotroneja on useita malleja ja soitinäänet voivat vaihdella yksilöllisesti. Yksi nauha sisältää vain yhden sävelkorkeuden. Eri näytteitä voi nauhalla olla rinnakkaisilla raidoilla useita.
Kun Mellotronin kosketin (1) painetaan alas, käynnistyy koskettimen sävelkorkeutta vastaava ääninauha (punainen) mekanismin (2 ja 3) painaessa nauhan pyörivää akselia (5) vasten, jolloin nauhoitettu ääni toistuu nauhan kulkiessa äänipään (6) yli. Kun kosketin vapautetaan, jousen jännittämä rullamekanismi (7) kelaa nauhan takaisin. Jatkuvasti pyörivää akselia (5) liikuttaa yksi moottori, joten äänet toistuvat sävelkorkeudeltaan oikeassa suhteessa. Suurissa Mellotroneissa nauhamekanismin molemmissa päissä on rumpu, jolla on muu osa nauhasta, kunnes sen sisältämä ääni otetaan käyttöön.
Soitettavan sävelen korkeutta muutetaan analogisesti säädettävän nauhanopeuden avulla. Esim. "Mellotron M 400" - mallissa perusnopeus on 19 cm/s ja se on säädettävissä välillä 15–25 cm/s. Mallin nauhan pituus on noin 150 cm. Nauhan nopeudella 19 cm/s soiva ääni kestää noin 8 sekuntia. Suurissa malleissa nauha on pidempi, mutta se on jaettu osioihin äänen esivalintamekanismin toteuttamiseksi.
Ensimmäinen aktiivisesti markkinoitu ja soittimen tunnetuksi tehnyt malli "Mellotron MK II" oli ajateltu kodin tai julkisten tilojen viihdesoittimeksi, jolla yksi soittaja kykenisi korvaamaan pienen yhtyeen kokoonpanon. Siinä on 70 kosketinta, jotka on jaettu säestys- ja melodiaosaan. Säestysosan nauhoille oli äänitetty oikean kokoonpanon soittimien toistuvia, eri tyylisiä säestyskuvioita eri sävellajeissa. Melodiaosassa on äänitettynä sooloinstrumentit. Osille on omat äänenvoimakkuutensa sekä pää-äänenvoimakkuus ulos lähtevälle signaalille. Lisäksi on kaikuefekti.
Kummallakin osalla on kuusi esivalintaa. Kullakin esivalinnalla on edelleen kolme valintaa. Näin saadaan 18 erilaista taustaa ja 18 erilaista melodiaääntä. Yhtyekäytössä säestysosa useimmiten muutettiin soitinääniksi, mikä mahdollisti osioille omat äänenvärinsä samanaikaisesti. Valintamekanismi on toteutettu nauhamekanismiin sijoitetuilla rummuilla, jotka kelasivat nauhan oikealle kohdalle. Lisäksi MK II ja muut suuremmat mallit tarjosivat mahdollisuuden yhdistää kaksi melodiaääntä kullakin esivalinnalla, jolloin saatiin 12 lisä-äänenväriä.
Yksinkertaisemmassa ja kompaktimmassa "Mellotron M 400" -mallissa ei ole esivalintamahdollisuutta, vaan vain kolme suoraan valittavaa soitinääntä, esimerkiksi huilu, viulu ja ihmisääni. Esivalinnan sijaan nauhat sisältävän eräänlaisen kasetin tai kehikon, jonka voi vaihtaa huolto- tai studio-olosuhteissa. Tämä malli oli suosituin Mellotron-malli erityisesti yhtyekäytössä, jossa rajoitetumpi äänenvärivalikoima ei ollut ongelma koska sovitukset ja tyyli määrittivät soittimien tehtävät ja äänenvärin sekä käytettävät instrumentit.
Laitteen käytettävyys.
Laitteen teknologian vuoksi nauhan soitua loppuun samaa kosketinta ei voi soittaa välittömästi uudestaan, vaan nauhan on ensin kelauduttava takaisin. Ongelmaa voi jossain määrin kiertää sovituksen salliessa arpeggiomaisella soittotekniikalla vapauttamalla koskettimia sopivasti. MK II -mallin esivalintojen vaihto kesti noin 20 sekuntia. Vaihdon ja soittovalmiuden ilmaisi merkkivalo.
Toisin kuin varhaiset syntetisaattorit, Mellotron on kuitenkin polyfoninen soitin eli sillä pystyy soittamaan useita ääniä samanaikaisesti, jolloin sointujen muodostaminen on mahdollista.
Lisäksi eri soitinäänet saa kytkettyä päälle samanaikaisesti. Saatuun sointiin vaikuttaa se, että alun perin luonnolliset instrumentit eivät soi absoluuttisen tarkasti samassa vireessä. Huonolaatuisessa digitaalisessa tallenteessa tarkka vire tekee äänestä usein elottoman kuuloisen.
Mellotronics tarjosi soittimeen 8 viuluääntä, 5 puupuhallinääntä, 8 vaskipuhallinääntä, 5 kuoroääntä, 3 urkusointia, 11 ”akustista lyömäsoitinääntä” ja 11 ”sähköistä lyömäsoitinääntä” sekä suuren valikoiman tehosteääniä. 
Nauhoille voi äänittää myös erilaisia studiossa tehtyjä tehosteita, joita voidaan toistaa esimerkiksi konserttitilanteessa. BBC tilasi "Mellotron MK II" - mallin, jonka nauhoille yhtiössä äänitettiin 1260 äänitehostetta (70 kosketinta x 6 esivalintaa x 3 tehostetta) radiokuunnelmia varten. Tässä käytössä soitin sai nimityksen "FX Console". Myös Dannyn show-kiertueilla Esa Kotilaisen alun perin tilaamaa Mellotronia käytettiin tällä tavoin. 
Mellotron ei yleistynyt kotikäytössä laitteen kalleuden ja vaikeakäyttöisyyden vuoksi. Laitteen mekaniikka on erityisesti konserttitilanteessa ongelma-altis. Vaihtelevissa kosteus- ja lämpötilaolosuhteissa voi tulla arvaamattomia ja suuria sävelkorkeuden (vireen) muutoksia tai jopa äänen katkoksia. Basisti ja kosketinsoittaja John Paul Jones (Led Zeppelin) on kuvaillut:
"Meillä oli laulu nimeltä "Rain Song", joka alkaa kitaralla ja siirtyy sitten Mellotronilla soitettuihin viuluihin. Pelkäsin sitä – millainen ääni soittimesta lähtisi laskiessani käteni koskettimille, huilu? Olisikohan se edes lähellä oikeaa sävellajia vai onko se puolella nopeudella?"
Nopeudella Jones viittaa tässä nauhoja liikuttavan sähkömoottorin kierroslukuun, joka analogisesti vaikuttaa suoraan sävelkorkeuteen. Sähköverkossa saattaa lisäksi olla kuormituksen vaihtelusta johtuvia jännitteen vaihteluita, jotka muuttavat moottorin kierroslukua.
Tunnettuja käyttäjiä.
Laitetta voidaan kuulla muutamilla merkittävillä levyillä. Sitä ovat käyttäneet esimerkiksi Tony Banks (Genesis), Brian Jones (The Rolling Stones), Mike Pinder (Moody Blues), John Paul Jones (Led Zeppelin), King Crimson, Tangerine Dream ja Isao Tomita. Sitä käytettiin paljon progressiivisessa rockissa ja joskus runsaastikin, kuten esimerkiksi Moody Bluesin 60-luvun lopun albumeissa. Myös Beatles käytti soitinta kappaleessa Strawberry Fields Forever.
Suomessa on vain muutama Mellotron. Suomessa Mellotronia on käyttänyt mm. Leevi and the Leavings. Esa Kotilainen omisti niitä kaksi kappaletta. Vuonna 2005 Suomeen tuotiin yksi Mellotron tilaustyönä Ruotsista. Vuonna 2007 Esa Kotilainen osallistui Hectorin Näkemiin – kuulemiin -kiertueelle kosketinsoittajana soittaen myös Mellotroniaan. Tamperelainen progressiivista rockia soittava yhtye Nurkostam omistaa kaksi Mellotronia ja käyttää niitä sekä levyillään että konserteissaan.
Birotron – paranneltu muunnos.
Birotron on Rick Wakemanin ja David Biron kehittämä kosketinsoitin, jonka yleinen toimintaperiaate on Mellotronin kaltainen. Avointen, määrämittaisten nauhojen sijaan siinä käytetään 8-raitaisia kasettinauhoja. Tämä poistaa Mellotronin rakenteesta johtuvan soivan sävelen keston ylärajan. Tangerine Dreamin albumilla Stratosfear tiedoissa käytetäänkin nimitystä Loop Mellotron. Rick Wakeman käyttää soitinta Yes-yhtyeen albumilla Tormato.
Soittimessa on 37 kosketinta ja niille 19 kasettia joita varten on 19 lukupään sisältävää piirikorttia. Kukin kortti lukee äänen kahdelle koskettimelle. Päättymättömästä nauhasta johtuen äänestä puuttui luonnollinen aluke, jonka Mellotron tuottaa alkuperäisen ääninäytteen mukaisesti. Tämän ratkaisemiseksi Birotroniin asennettiin VCA (voltage controlled amplifier) jolla äänen nousu ja häipyminen voitiin säätää. Tämä puolestaan nosti soittimen hintaa ja viivytti tuotantoa, jonka aloittamista oli jo hidastanut tarkasti nopeutensa säilyttävän moottorityypin etsiminen.
Soittimessa oli neljä ääntä. Kunkin kasetin 8 raitaa oli jaettu 2×4 raitaan eli yksi kasetti sisälsi äänet kahdelle koskettimelle. Suunnitelman mukaan saatavilla olisivat olleet viulu, sello, vaskipuhaltimet, puupuhaltimet, mieskuoro, pilliurut, huilu ja nokkahuilu.
Birotron B 90 -soitinta valmistettiin vain 35 kappaletta. Tämä johtuu siitä, että ensimmäiset polyfoniset syntetisaattorit olivat tuotannon viivästymisen vuoksi joko jo tulleet markkinoille, kuten Polymoog, tai kohta tulossa, kuten Sequential Circuits Prophet 5. Lisäksi markkinoille olivat tulleet kohtuuhintaiset nk. viulukoneet (strings synthesiser) kuten Eminent/ARP Solina, joissa tavallisesti oli viulu-äänenvärin lisäksi sointivärejä kuten huilu ja erilaiset puhallininstrumentit.
Birotron on erittäin harvinainen soitin; sitä on käytännössä mahdotonta hankkia nykypäivänä.