Музыкальная DIY-шайтан-машина или что сделал шведский музыкант с двумя тысячами шариков https://geektimes.ru/company/pult/blog/290643/Сложная и кропотливая работа над инструментом началась около 3-х лет назад и продолжалась в течение 14 месяцев. К февралю 2016-го года Wintergatan полностью завершили работу над Marble machine. Опубликованное группой презентационное видео взорвало YouTube и на данный момент имеет более 40 000 000 просмотров.

Следует отметить, что коллектив не в первый раз создаёт интересные механизмы, в чем можно убедиться, посмотрев их многочисленные ролики. Например, этот, где Мартин играет на огромной музыкальной шкатулке с перфолентой и какой-то дикой разновидности виолончели Термена под названием Modulin
https://youtu.be/mFfe4ZRQOH8Интересно, что в детстве создатель машины Мартин Мулин любил рисовать различные механизмы. Детское увлечение музыканта не прошло с возрастом, теперь он их не только рисует, но и успешно строит. Та штуковина, о которой идёт речь в этом посте превзошла даже самые смелые ожидания почитателей группы, привыкших к экстравагантным выходкам Мулина. Принцип, положенный в основу машины, следующий: музыка воспроизводится благодаря взаимодействию 2000 шариков с перкуссионными инструментами, бас-гитарой и металлофоном, которые установлены на деревянном каркасе.

Сложный механизм, приводимый в движение мускульной силой рук музыканта (подобно шарманке) заставляет двигаться шарики, которые в определенном порядке падают на инструменты и извлекают из них звуки. Выглядит это так — человек крутит ручку привода, шарики падают, и появляется мелодия. Порядок падения шариков определяется специальным «программным» колесом, действующим подобно валику огромной музыкальной шкатулки.


Барабан (программное колесо) свидетельствует о том, что создатель машины всерьёз изучал аналогичные по принципу устройства 18-го — 19-го веков. Об этом свидетельствуют и другие изобретения Мулина, как уже упомянутая «шкатулка» с перфолентой и механическое пианино, с которым также экпериментировали музыканты.
https://youtu.be/IvUU8joBb1QВ качестве органов управления комбинированным инструментом использованы многочисленные педали, клавиши и рычаги, а для создания некоторых перкуссионных звуков применяется обычный шлифованный рис. Всего при создании машины было использовано более 3000 подвижных деталей. Подавляющее большинство запчастей устройства было выпилено на станке с ЧПУ из фанеры.

Винтажный внешний вид инструмента напомнил мне один анимационный ролик, который я впервые увидел несколько лет назад. В ролике был показан сюрреалистический несуществующий автоматизированный струнно-щипковый инструмент с большим количеством грифов.
https://youtu.be/toXNVbvFXykНе исключено, что это известное в сети видео было одним из источников вдохновения музыканта-изобретателя.
О том, как именно машина работает, Мулин подробно рассказал в соответствующих видео:
https://youtu.be/uog48viZUbMhttps://youtu.be/p0Guq7vZb_EИнтересно, что для качественного воспроизведения звука машина снабжена большим количеством микрофонов, установленных особым образом (позволяют скрыть шумы работающего механизма и усилить звук). Коммутация происходит через микшерный пульт, который также является неотъемлемой частью инструмента.

Как рассказал сам изобретатель в одном из интервью — инструмент задумывался как что-то вроде механической диджейской установки, позволяющей совмещать исполнение заранее записанной мелодии и внесения в неё изменений в реальном времени.
Как выяснилось, Мулин не страдает «комплексом Страдивари» и не стремится прятать от людей, унося с собой в могилу секрет успеха. Как истинный альтруист и энтузиаст он решил поделиться изобретением с миром, выложив в открытый доступ огромное количество видеоматериалов о принципах работы машины, а также информацию о сборке, отладке и настройке.

Он подробно объясняет, как и что устроено, отвечает на многочисленные вопросы, которые ему задают инженеры, музыканты и представители DIY-братии. Все материалы доступны на ютюб канале группы, а также на официальном сайте.
Ниже прилагаю несколько таких видео, подробней можно будет ознакомиться на канале и сайте группы, где для заинтересованных создан специальный раздел.
https://youtu.be/1GbMYvYZEHchttps://youtu.be/B_FX18uoFIAПо заверениям автора, для создания машины достаточно стандартных музыкальных инструментов, микрофонов, микшера, фанеры, дерева и других общедоступных материалов. Что касается оборудования, то самым сложным, что использовалось для создания деталей, является станок с ЧПУ, если, конечно, не считать оборудованием мозг изобретателя.
https://youtu.be/M8R8iFf9ltE... и добавил: Martin Molin Modulin – истоки и анатомия DIY инструмента https://geektimes.ru/company/pult/blog/291909/В нескольких видео легендарных создателей шайтан-устройства с шариками, группы Wintergatan, демонстрируется не менее интересный инструмент — Modulin. Как и в случае с другими DIY экспериментами коллектива, создателем устройства является Мартин Мулин.

Необычный брутальный облик «сенсорной скрипки» Мулина: гриф, прикреплённый к панели с большим количеством регуляторов, разъёмов и проводов — впечатляет. Несколько необычными являются техника звукоизвлечения и звуковые возможности устройства. Фактически это полноценный одноголосый аналоговый синтезатор с достаточно широкой звуковой палитрой, где вместо стандартной клавиатуры использован своеобразный «сенсорный» гриф (Ribbon controller).
https://youtu.be/QaW5K85UDR0Впервые увидев этот внушительный агрегат, я подумал, что Мартин самостоятельно создавал все блоки и убил кучу времени. Всё оказалось проще. Он просто скомпилировал модули, выпущенные компанией Doepfer, чтобы получить необходимую ему эргономику и функционал. Т.е., если справедливо подходить к вопросу авторства, Мулин выступает скорее разработчиком компоновочной схемы (на мой взгляд, очень удачной и интересной) и конструктором своего детища.
ИстокиМожно смело утверждать, что самым близким предком модулина является электронная виолончель легендарного Льва Термена. Известно, что Термен создал грифовый бесструнный электронный инструмент ещё в начале 30-х, работая в США. Звуки из виолончели извлекались путём прикосновения пальцами к грифу, а специальный рычаг выполнял роль педали громкости.
Позже, в 1965 г., уже работая в Лаборатории музыкальной акустики Московской Консерватории, Термен развивает концепцию своего изобретения и предлагает оснастить «грифовый электронный инструмент» возможностью гармонического сопровождения основного тона с использованием специальной клавиатуры. Эту функцию планировалось осуществить с использованием дополнительного генератора, управляющего напряжением.

К сожалению, в далёком 1965-м инструменту Термена не суждено было появиться в виде серийных образцов. Роковые для изобретателя статьи в западных изданиях о том, что он жив, плачевно отразилось на его работе в консерватории, откуда легендарного инженера без зазрения совести уволили. Прототипы инструментов были уничтожены.
Кроме того, в разные годы прошлого и настоящего столетия появлялось достаточно большое количество инструментов, которые в той или иной степени можно считать предшественниками Modulin. Практически все эти разработки роднит применение интерфейса управления, а соответственно, основной способ и приёмы звукоизвлечения. Этим интерфейсом стал так называемый ленточный контроллер (Ribbon controller).

Устройство, во многом аналогичное «сенсорному» грифу Термена, использовалось в таких инструментах как Trautonium, Tannerin, Dewanatron (Swarmatron). Причиной относительно широкого использования Ribbon controller стала возможность упрощенного исполнение приёма глиссадо, а также возможность более удобного создания некоторых эффектов.
АнатомияНа смену архаичным ленточным контроллерам пришли новые миди инструменты, обладающие теми же достоинствами. Для Modulin был использован Ribbon controller Doepfer R 2M, который может использоваться как для аналогового (CV/Gate), так и для цифрового (Midi) управления. Следует отметить, что все модули, использованные в инструменте сделаны Doepferr.

Есть предположение, что Мулин использует именно их устройства не только из-за пресловутого немецкого качества, но и в связи с тем, что именно эта компания является официальным продолжателем дела великих Фридриха Траувайна и Оскара Сала (отцы траутониума).
Контроллер состоит из двух частей, собственно, «сенсорного» резистивного грифа и блока управления, который получает данные о положении пальцев от грифа и преобразует их в Midi и CV/Gate сигнал.

Интересно, что в контроллере (на грифе) установлены датчики давления (нажима), позволяющие получать дополнительные возможности при исполнении.
Динамика исполнения реализована благодаря блоку с двумя колёсами модуляции. Одно колесо отвечает за частотную модуляцию, другое за амплитудную, подобно рычагу в виолончели Термена. В оригинальном инструменте Мулина использован блок Doepfer A-174-2.

Ядром инструмента является генератор, управляемый напряжением, во многом аналогичный тем, которые использовались для синтезаторов 60-х – 70-х. В оригинальной конструкции это Doepfer A-110-1 Standard VCO. Устройство генерирует сигналы в частотном диапазоне 7 октав от 15 Гц до 8 кГц и позволяет использовать 4 формы волны: квадрат, пилообразную, треугольную и синусоидальную.

Для управления длительностью звучания – стандартными параметрами ADSR, атакой, спадом, поддержкой и затуханием, применяется соответствующий генератор огибающей (A-140 ADSR Envelope Generator), который соответственно имеет 4 регулятора (Attack, Decay, Sustain и Release).

Сочное, насыщенное звучание инструмента и возможности его изменения достигнуты благодаря использованию фильтра A-120 24dB Low Pass, с помощью которого можно определить частоту среза. На официальном сайте Doepfer опубликовано гордое сообщение о том, что в A-120 они смогли полностью повторить звук и возможности оригинального фильтра синтезаторов Moog.

Инструмент позволяет регулировать скорость вибрато, использован Doepfer A-145 LFO Modulation Generator. Доступно генерирование управляющих сигналов с пятью формами волн: пилообразные, перевернутые пилообразные, треугольник, синус и меандр.

Реалистичное портаменто, почти как на реальной скрипке, обеспечено использованием лимитера (ограничитель скорости нарастания выходного напряжения) A-171-1 Voltage Controlled Slew Limiter.

Для регулировки глубины модуляции, изменения её полярности, тонкой настройки и октавного переключения использован прецизионный сумматор напряжения A-185-2 Precision CV Adder.

Все эти блоки закреплены на куске фанеры и соответствующим образом закоммутированы. Для удобного удержания инструмента к фанере прикреплена рукоятка, позволяющая удерживать модулин как скрипку и при этом управлять амплитудной модуляцией и питчем. Дальше – питание, усиление и вперед к экспериментам!
Стоимость инструментаСреди использованных модулей и материалов, самый дорогой стоит около 280 Евро (ribbon controller), самый дешевый 40 Евро. По моим не слишком точным подсчетам, без учета затраченного времени и сил сборка инструмента обошлась Мартину в сумму, не превышающую 1300 Евро. Если, конечно, все интересовавшие его модули не были предоставлены Doepfer бесплатно в качестве промо вложения или из большой любви к электронной музыке.
ИтогЧтобы рассказать о том, как работает и как может звучать его инструмент, Мартин Мулин записал специальное видео, где описывает приёмы и практическое использование различных блоков.
https://youtu.be/MUdWeBYe3GYК сожалению, в открытом доступе не встретилось коммутационных схем инструмента, но полагаю, что минимальные знания принципов работы аналоговых синтезаторов и даташиты производителей, помогут не ошибиться при подключении блоков. В качестве массовой DIY-концепции устройство безусловно дорогое, но применение midi-контроллера открывает широкие возможности для использования цифровых эмуляторов вместо аналогового железа.
Стоит также отметить, что ленточные контроллеры достаточно популярны в среде экспериментаторов от музыки, особенно в Японии и США, но Мартин Мулин один из тех не многих, кто способен заинтересовать не только самим экспериментом с необычным инструментом, но и качеством создаваемых произведений.