RCA MkII的发明者Harry F. Olson和Herbert Belar

早期迭代的音乐作曲计算机, 被称为奥尔森-贝拉尔(Olsen-Belar) “电子音乐作曲机”。与当时的其他计算机不同, 它完全以作曲为目的制造, 利用对Foster歌曲的统计分析, 在随机操作的基础上进行创作,根据工程师编入机器的两到三个音符的模式选择音符。他们利用给定音符的频率、音符的重复方式以及歌曲中的节奏以产生类似风格的新歌。

歌曲的概率与机器内的机械继电器数量（16个）和一个旋转步进开关相关, 两个随机数发生器产生的两个或三个音符序列中的每一个都有50个选择位置。音调是由连接到拾音器的振动音叉产生的, 以便记录或通过扩音器听到。

虽然用早期的计算机在随机操作的基础上生成新的音乐听起来具有突破性, 但它的输出极其有限, 因为计算机只具有根据他们训练和编程的11首歌曲制作歌曲的能力。尽管如此, 它被证明是奥斯隆和贝拉尔后来迭代工作的一个复杂的概念证明。Olsen和Belar利用这一基础工作, 在1955年推出了第一台RCA音乐合成器，也被称为Mark I。

RCA Mark I

在1975年的一次采访中, Olson分享道: “我们的想法是开发一种没有任何限制的乐器”。我们完全可以想象, 这样的任务高于技术的局限性; 机器自有其特殊的限制, 而一些作曲家正是利用这些限制来进行创造性的创作的。

在MkI完成之前, 它的原型就提供了一个很好的示例, 进一步研究声音和我们对它的感知。在它的最终形式中, 它展现了新的作曲模式, 激发了人类与机器之间如何协作等音乐与哲学问题。这一切的基础可以溯源到Olson的导师Carl Seashore针对人类对于声音和音乐的感知进行的实验。根据Seashore的估计, 声音可以大致描述为有三个组成部分: 音高、振幅和音色。虽然有些人增加了第四个组成部分, 即持续时间, 但持续时间也可能属于振幅的范畴。

MK I不是基于随机操作, 而是允许作曲家有更大的自由来指定参数, 如音高、包络、振幅、音色等等。作曲过程则是在专门的纸上打孔, 然后送入阅读器, 将数据传输到机器上。主要的声音合成不是发生在电子振荡器上, 而是发生在一组电子振动的音叉上, 以便在演奏者指定的音高上产生纯正弦波, 这是霍尔森-贝拉尔音乐作曲机的直接传承。

当RCA公司在1955年完成MkI时, 它据说可与冷战时期的军事应用范围内项目相媲美。而站在一个超越技术的角度, Olsen和Belar当初试验的另一个重点是消除”不完美的人类表演者所带来的固有缺陷和噪音”。他们指望人类在音高和技术方面的准确性问题可以被机器打卡的精确度所取代。而最终这项技术的呈现是否达到发明者口中意指的崇高维度, 则是见仁见智了。

RCA MkII

1957年, MkI被MKII所取代了。MKII极大地提高了早期版本的合成能力。MkI在史密森尼博物馆（Smithsonian Museum）找到了一个新家, 尽管它已经不再展出了。Olson和Belar试图将MkII转移到大学环境中, 并最终在哥伦比亚/普林斯顿大学落脚。当MkII完成时, RCA终于意识到它不是一台生产流行歌曲的机器, 而是一台生产新型作品的实验性仪器。

MKII最大的改进是电子振荡器, 它不仅能产生正弦波, 还能产生锯齿波和三角波, 并增加了一个噪声发生器使谐波更加复杂。10个倍频程的调谐范围意味着振荡器可以产生与人类听力范围大致相同的音频。移频器采用基本的正弦音, 并使用频率的乘法和除法以产生锯齿波的偶数和奇数谐波。

高通和低通滤波器提供了音调塑造和音色修改器, 对声音的泛音成分提供了基本控制。另一个重要的新增功能是Portamento, 即在音符之间的平滑滑动, 成就了一种表达旋律的新方式。包络控制声音的“增长”（或我们现在所知的attack）、持续时间和衰减, 增长时间在1ms到2秒之间, 衰减时间在4ms到19秒之间。信号链末端的共鸣器和音色控制, 在监测或记录之前对最终的声音进行动态控制。

作曲家通过打孔纸带输入与机器互动, 由一个类似于Teletype的键盘控制, 在一卷15英寸/38厘米宽的纸上打孔。纸卷上有36列, 两个通道各18列。作曲家用二进制数据控制这两个通道, 指定频率、倍频、音量、包络和音色。这个过程反复进行, 一次一列, 相当耗时。其结果很像弹奏钢琴, 一排排的孔指定了一个作品。

打好的作品然后会通过一个专门的读卡器送入机器, 读卡器上有一系列的金属刷子用于检测纸上打孔的每个可能的位置。当刷子经过一个孔时, 它与继电器树接触, 完成一个电路并向硬线开关发送信号, 然后控制合成的声音。虽然机器在其最高速度设置下可以运行到10厘米/秒, 提供每分钟240次的合成。然而, 机器在最慢的设置下只能产生4分钟的作品, 这就要求作曲家把他们的作品分成几卷较小的序列来创作较长的作品。

许多作曲家并不依赖单张打孔纸进行创作, 而是用它们来创作几个分层的部分, 然后用传统的磁带音乐技术和混合方法进行修改。而麦克风使作曲家们可以摒弃内部振荡器, 而使用来自物理世界的声音进行创作。20世纪60年代初, 打孔纸带的方法被更新为光学读卡器, 用墨点代替纸上的孔来记录。

最初的RCA MKI和MKII是不包含磁带记录机制的, 而是运用一个光盘切割车床来将机器的输出记录到唱片上。最终, Milton Babbitt还是让RCA公司用用途更广的多轨磁带记录方法取代了这种繁琐的记录方法。这种磁带录音机的每个通道可以记录七个单独的序列, 通过叠加和仔细的同步, 用户可以得到多达49个音符的序列。这种磁带装满了49个音序, 然后还可以用另外7个通道重复, 使MkII的音序达到343轨。

RCA MkII在作曲中的运用

Milton Babbitt是使用RCA MkII的最知名作曲家之一。Babbitt当时已经在广泛地试验串行作曲（serial composition）, 并将RCA MkII视为进一步探索串行作曲技术的完美途径。串行主义或串行音乐是一种音乐形式, 通常不强调特定的调性, 而是强调使用一组音符的节奏和音色, 因此不强调单一的音符。串行音乐最常使用12音技术, 其中半音阶的所有12个音都被平等地使用; 因此, 作品都不能被归为特定的音乐调上, 而序列主义通常与无调性和后调性音乐有关。

Milton Babbitt

1968-69年，作曲家查尔斯-伍里宁写了作品《时间的安康》（上面嵌入的视频），这是第一部获得普利策奖的完全电子音乐作品。伍里宁和巴比特一样，想在这首30分钟的作品中的前15分钟强调机器的纯音。后半部分是将前半部分通过录音室的磁带和声音处理能力进行再处理。他希望严格控制作品的所有方面，音符与音符之间的关系，以及音高与时间之间的关系。

在文章末尾, 一起来聆听在RCA MkII的特定机制之下, 作曲家创作了怎样的实验作品吧。这些作品未必符合特定的音乐审美, 却毋庸置疑为宝贵的艺术尝试, 邀请你带有一颗探索之心来打开这扇实验音乐大门。

Philomel是Babbitt为女高音Bethany Beardslee创作的作品, 在录音中可听见女高音的演唱录制与MkII生成的电子音乐伴奏:

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Time’s Encomium为作曲家Charles Wuorinen在1969-1969间用MkII创作的电子音乐作品, 是第一部获得普利策奖的电子音乐作品:

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