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

 

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。

 

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 … Continue reading（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。