ย้อนครับไปยังทศวรรต 1890 ครับ ที่กรุงวอชิงตัน ดีซี. นายธาดเดียส เคฮิลล์ (Thaddeus Cahill 1867-1934) ผู้เป็นทั้งนักกฏหมายและวิศวกร งานประจำของเขาคือการประดิษฐ์อุปกรณ์สำหรับใช้กับเปียโนและเครื่องพิมพ์ดีด ขณะที่เขาทำการทดลองกระจายเสียงดนตรีผ่านสายโทรศัพท์ เคฮิลล์ได้เกิดความคิดว่า หากเขาทำการติดโคน (เหมือนกับเครื่องเล่นแผ่นเสียงในสมัยก่อนที่เรียกว่า Gramophone) ลงไปที่โทรศัพท์เพื่อขยายเสียง (ณ เวลานั้นยังไม่มีแนวคิดเรื่องขยายสัญญาณไฟฟ้า) เขาจะสามารถกระจายเสียงผ่านระบบโทรศัพท์ได้และยิ่งคิดเกินไปกว่านั้นอีก ว่าถ้าหากส่งสัญญาณที่แรงพอ เขาจะสามารถสร้างธุรกิจด้วยการส่งเพลงไปเล่นตามโรงแรม ภัตตาคาร หรือแม้แต่ตามบ้านเรือนพักอาศัย แล้วหลังจากนั้นไม่นาน เขาจึงเปิดศักราชของดนตรีอิเล็กโทรนิกส์ ด้วยการจดสิทธิบัตรในชื่อ ‘Art of and Apparatus for Generating and Distributing Music Electronically’ ในปี 1898 เรียกกันง่าย ๆ ว่าไดนาโมโฟน (Dynamophone) หรือเทลฮาร์โมเนี่ยม (Telharmonium) หรือเทเลฮาร์โมเนี่ยม (Teleharmonium) ในสิทธิบัตรนั้น เคฮิลล์ได้ใช้คำว่า “Synthesizing” เป็นหลักฐานยืนยันว่า มีการใช้คำว่า Synthesizer ในด้านดนตรีเป็นครั้งแรกของโลก (แต่ถ้าย้อนกลับไปจริง ๆ ต้องบอกว่า Elisha Grey เป็นผู้สร้างเครื่องดนตรีไฟฟ้าต้นแบบของ Synthesizer เป็นครั้งแรกครับ)
เครื่อง Telharmonium ต้องสร้างเสียงที่ดังมากในการกระจายเสียงได้ระยะทางไกล มันจึงต้องสร้างไฟฟ้าจำนวนมาก เคฮิลล์ยังสังเกตอีกว่าเมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าหรือไดนาโมสร้างไฟฟ้ากระแสสลับ เอาท์พุทที่ส่งผ่านโทรศัพท์จะมีระดับเสียง (Pitch) คงที่ ส่วนความดังของเสียงขึ้นอยู่กับขนาดของตัวให้กำเนิดเสียง ยิ่งใหญ่ก็จะให้กำลังไฟสูงและเสียงก็ดังมากเช่นกัน ใ จความสำคัญของแนวคิดนี้ก็คือ หากเขาใช้ตัวให้กำเนิดเสียงที่ใหญ่พอ 1 ตัวสำหรับ 1 โน๊ต เขาจะสามารถเปิดหรือปิด (หรือผสม) สัญญาณเอาท์พุท เพื่อสร้างเสียงดนตรีได้
แสดงการออกแบบไว้ในสิทธิบัตร
ลักษณะทางกายภาพของโทนวีลหรือ Rheotome
ครงสร้างของลิ่มคีย์บอร์ด ออกแบบไว้ให้ตอบสนองความดังเบาต่อการกด
เทลฮาร์โมเนี่ยมเครื่องแรก
เคฮิลล์เริ่มต้นสร้างในปี 1898 แล้วเสร็จในปี 1901 ซึ่งเป็นเวอร์ชันที่เรียบง่ายที่สุดสำหรับใช้เป็นเครื่องต้นแบบ แต่กระนั้น มันก็ยังหนักถึง 7 ตัน! มีหลักการทำงานดังนี้ครับ ส่วนให้กำเนิดเสียง (Generator) จะมีโทนวีล (Tone wheel) ถึง 35 ตัว เรียกว่า Rheotome (ความจริงในสิทธิบัตรกล่าวไว้ถึง 408 ตัว! แต่นี่เป็นแค่เพียงตัวต้นแบบเท่านั้นครับ) Rheotome จะมีลักษณะเหมือนฟันเฟือง เมื่อถูกหมุนก็จะไปเหนี่ยวให้ขดลวดแม่เหล็ก (Magnetic Coil) เข้าใกล้ ตรงนี้เองครับที่เป็นการเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ยิ่งฟันเฟืองใกล้ขดลวดแม่เหล็กเท่าใด ก็จะเกิดกระแสไฟฟ้ามากขึ้นเท่านั้น และไฟฟ้ากระแสสลับที่เกิดขึ้นนี้จะใช้ในการสร้างเสียงครับ Rheotome จะถูกแบ่งออกเป็นหลายวงล้ออย่างที่เห็นในรูปครับ แต่ละวงล้อจะมีจำนวนของฟันเฟืองไม่เท่ากัน ซึ่งจะช่วยให้เกิดระดับเสียงต่าง ๆ กันไป อย่างเช่นหากวงล้อที่มีฟันเฟืองแค่ซี่เดียวหมุนด้วยความเร็ว 110 Hz (110 รอบต่อวินาที) ส่วนนี้ก็จะเป็นตัวกำเนิดเสียง A (ลา) ที่ต่ำกว่า A 440 Hz อยู่ 2 ออกเตฟ และวงล้อในโทนวีลเดียวกัน ที่มีฟันเฟือง 2 ซี่ ก็จะเล่นเสียง A 220 Hz วงล้อที่มีฟันเฟือง 4 ซี่ ก็จะเล่นเสียง A 440 Hz วงล้อที่มีฟันเฟือง 8 ซี่ก็จะเล่น A 880 Hz และต่อไปเรื่อย ๆ จนถึงวงล้อที่มีฟันเฟืองมากที่สุด สรุปคือวงล้อทั้ง 7 ที่อยู่ในแกนโทนวีลเดียวกันจะสร้างเสียง 7 ออกเตฟของโน๊ตตัวเดียวกันครับ โทนวีลแต่ละตัวถูกออกแบบให้หมุนที่ความเร็วรอบแตกต่างกัน เราจึงใช้ 12 โทนวีลเพื่อให้ครบบันไดเสียงโครมาติกที่มีเสียงกว้างถึง 7 ออกเตฟ ส่วนความหนักเบาของเสียงจะใช้การเคลื่อนที่ของขดลวดแม่เหล็กเข้าใกล้และออกจากฟันเฟือง ควบคุมโดยการกดลิ่มคีย์บอร์ด ทำให้มันเป็นคีย์บอร์ดที่รับรู้ถึงสัมผัสหนักเบา (Touch Sensitive) ในยุคนั้นเลยครับ
ในการทำอุปกรณ์ตัวนี้ เคฮิลล์ได้รับการสนับสุนทางการเงินจากออสการ์ ที. ครอสบี้ (Oscar T. Crosby) เพื่อนสนิทและเฟรดเดอริก ซี.ทอดด์ (Frederick C. Todd) ผู้ร่วมลงทุน ครอสบี้และทอดด์ต้องการเงินสนับสนุนเพิ่มเลยจัดแสดงเทลฮาร์โมเนี่ยมในแมรี่แลน์คลับ เมืองบัลติมอร์ ผู้เข้าร่วมในงานนั้นส่วนใหญ่เป็นนายธนาคารและนักธุรกิจ ในงานนั้นเป็นการแสดงเพลง Largo Emanate ของแฮนเดล (Handel) ซึ่งฟังจากกรวยโคนขนาดใหญ่ที่ติดกับเครื่องรับโทรศัพท์ โดยเล่นจากโรงงานของเคฮิลล์ที่กรุงวอชิงตันซึ่งอยู่ไกลออกไป ทำเอาผู้ร่วมงานประทับใจกันมาก
การแสดงครั้งนั้นประสบความสำเร็จมาก ทำให้ครอสบี้ได้รับเงินมากพอที่จะสร้างเทลฮาร์โมเนี่ยม เครื่องที่สองที่มีความซับซ้อนกว่า ในฤดูร้อนปี 1902 ครอสบี้ได้ก่อตั้งบริษัทเดอะนิวอิงแลนด์อิเล็กทริกมิวสิค (The New England Electric Music Company) และสร้างห้องทำงานขนาดใหญ่ให้กับเคฮิลล์ที่คาบอต สตรีท มิลล์, ฮอล์ยอก เมืองแมตซาชูเสตต์ ทีมงานของเคฮิลล์มีน้องชายอีกสองคนคือจอร์จ (George) และอาเธอร์ (Arthur) ทั้งสามเริ่มต้นสร้างเทลฮาร์โมเนี่ยมตัวที่สอง
No comments:
Post a Comment