1931年:Hardy-Goldthwaite Organ [美国]Arthur Cobb Hardy, Sherwood F. Brown & duVal Radford Goldthwaite

哈迪-戈兹韦特琴

哈迪-戈兹韦特琴

 

1931年:亚瑟·科布·哈迪、舍伍德·F·布朗、杜瓦·拉德福德·戈兹韦特的哈迪-戈兹韦特琴

哈迪-戈兹韦特琴是一台早期的模拟采样器,与同时代的威尔特光电琴超级钢琴一样,是一台基于光电效应原理的乐器。该乐器由麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)物理学家亚瑟·哈迪(Arthur Hardy)和舍伍德·F·布朗(Sherwood Brown)在应英特化学公司(Interchemical Corporation)董事长杜瓦·拉德福德·戈兹韦特(DuVal Radford Goldthwaite)的请求发明的1)很明显,这位董事长是在与哈迪就色化学(colour and ink chemistry)等方面合作后,才有了制造乐器的想法。。这台乐器的核心部件是一个绘有声音波形的光盘,波形是直接从原始乐器声音转录而来的。光盘在中间旋转,一侧发射出的光束透过狭缝穿过光盘,作用于另一侧的光电池装置上,进而产生代表各类音色的电位变化。该乐器使用一组三个八度的键盘进行演奏,键盘可以控制乐器内的“快门”,以便使光束正确地照射在光盘上对应音高的位置。

据说,哈迪-戈兹韦特琴可以发出风琴、小号、钢琴和弦乐的声音——实际上,这台乐器能够播放任何可记录到玻璃光盘上的波形。

亚瑟·科布·哈迪

亚瑟·科布·哈迪

 

个人简介

亚瑟·科布·哈迪,1985年生于马塞诸塞州伍斯特市,1977年去世

亚瑟·哈迪是一位物理学家,因发明了分光仪(spectrometers)以及颜色分析仪(Colour analyser)而为人所知。他还是经典作品《光学原理》(The Principles of Optics)的作者。一战之后,哈迪开始在柯达实验室(Kodak Research Labs)工作,后来他调职到麻省理工学院,成为麻省理工学院物理系的系主任。

哈迪在1935~1936年间成为美国光学学会2)美国光学学会(the Optical Society of AmericaOSA),成立于1916年,是为了增强和传播理论与应用知识,维护光学研究人员、制图师以及各种光学仪器的使用者的共同利益,并且促进他们之间的合作而成立。摘自http://www.lib.tju.edu.cn/n17397/n17496/n17724/n21099/22762.html。——译者注Optical Society of America)的会长。1935年,哈迪为第一台分光光度计(spectrophotometer)申请了专利。这是一种用来测量、记录色值的仪器,可以分辨两百万种不同色系,并将检测结果输出为永久记录表。该专利最终被转让给纽约斯克内克塔迪市(Schenectady)的通用电气公司(General Electric Company)。通用电气公司在1935年5月24日发售了基于该专利的第一台分光光度计。实际上,分光光度计是一台通过交替接收样本光和标准光,来比较颜色的仪器。

二战爆发后,哈迪筹建了“可见性实验室”(Visibility Laboratory),该实验室重点关注使用光学原理解决伪装、空袭迷航、目标定位、水下物体辨识等问题。

 

相关专利文档

 

哈迪·戈兹韦特琴的媒体报道——原文载于《加拿大冠军报》1930年7月3日号(原文可见文末图)

光电风琴

一台装有管弦乐团的新式乐器,可按照演奏者的心意变换音色

长久以来,音乐人和乐器工匠们都梦想着能够发明这样一台乐器:它能够随心所欲地、完美地发出任何已知乐器声音的声音。沃尼·D·赫德(Volney D. Hurd)曾在《基督教科学箴言报》(Christian Science Monitor)上这么写道,如果你想要小提琴的声音,他就会发出小提琴的声音;如果是小号的声音也同样没问题。在某些人的设想中,出现了这样一种乐器:它甚至能够产生当今任何乐器所没法发出的声音。

令人高兴的是,这样的乐器现在已经出现了,它的诞生要归功于下面这几种技术和装置:光电池技术,我们今天经常用它来制造电路中常用的光敏开关;转动光盘技术,声音摄影技术3)即波形技术。——译者注以及我们熟悉的无线电放大、扬声器技术。

这种全新的乐器,我们暂且可以把它称为“光电风琴”,是来自纽约的杜瓦·R·戈兹韦特提出的概念,已经由麻省理工学院物理系的亚瑟·C·哈迪教授和舍伍德·F·布朗成功制造出来。

现在让我们来看看这台乐器的原理。赫德先生写道。首先,我们看看光电池装置。它和普通的电灯泡看起来差不多,但是对于演奏产生的光源变化十分敏感。比方说,如果光源现在位于你的家里,接上了60Hz的交流电,那么如果你把光电池装置接上放大器、扬声器后,你就可以听到60Hz的声音。

再来看看如何将一个类似车库门的开关门装置、光源和其他零件组装起来:在门装置暗处一边 ,当光源亮起,另一个装置被驱动,门装置被打开。为了让这个机动装置工作,我们还需要一个光源,这就是这个装置的第二个组成部分;为了发出声音,还得连接上放大器和扬声器,这就是第三个组成部分。

为了产生声音,还必须要有一个装置,可以使光源作用在光电池上的光量产生变化。这些就是整个乐器的控制、发音原理。

乐器中的光盘安装在这样的位置上:它可以拦截作用到光电池上的光束。这张光盘的材质是玻璃的,上面记录有一系列轨道,每一条轨道上都有波浪状的曲线,这是在录音时产生的;从这个角度来看,这些图像就像是会说话的照片。

在一些有声电影胶片上,胶片边缘有一小条轨道,记录的是人声等其他声音。当这些胶片通过光束-光电池组时,声波图像就可以经由放大器变成真实的声音。

如果你能取下这些胶片上的声音轨道,并将它们掰弯成一个圆形,放在光盘上,这样的一张光盘就和留声机唱片十分相似;光盘转动时,就可以产生轨道上波形对应的稳定声音。将音轨以同心圆形式记录到玻璃光盘上,也可以听到所有的音轨。

现在,假设我们让光盘上的每一条轨道代表钢琴的一个音,然后使用钢琴键盘作为控制器,连接到一个快门装置上,以便让快门装置控制光束到达预定的轨道上。当按下某一个琴键,扬声器就会传出对应的声音。

这台装置产生的音色,取决于光盘上的波形。音色可以有小提琴、小号、风琴等——实际上,任何已知的乐器声音都可以记录到光盘上。此外,那些从未听过的声音,也可以通过这张光盘来制造。

这意味着,这台造价大概等于或远远小于一台小钢琴的乐器,可以产生任何乐器的声音,同时,它的演奏方法也和演奏风琴一样。这样的乐器,在过去两年中一直为人所讨论、构思;但是,可以说,哈迪-舍伍德发明的这台乐器,可能是美国第一台将这种设想变成现实的商业化乐器。

 

 

《加拿大冠军报》1930年7月3日刊文

《加拿大冠军报》1930年7月3日刊文

注释   [ + ]

1. 很明显,这位董事长是在与哈迪就色化学(colour and ink chemistry)等方面合作后,才有了制造乐器的想法。
2. 美国光学学会(the Optical Society of AmericaOSA),成立于1916年,是为了增强和传播理论与应用知识,维护光学研究人员、制图师以及各种光学仪器的使用者的共同利益,并且促进他们之间的合作而成立。摘自http://www.lib.tju.edu.cn/n17397/n17496/n17724/n21099/22762.html。——译者注
3. 即波形技术。——译者注

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