Как в СССР делали свой аналоговый синтезатор «Поливокс»

Интервью изобретателя, Владимира Кузьмина:

«В 1980-м мне было 24 года и я работал на уральском предприятии «Вектор» уже более четырех лет. За плечами был опыт участия в разработке других электромузыкальных инструментов и знание современных тенденций в развитии ЭМИ. Меня обуревало огромное желание разработать и выпускать что-нибудь из того, что можно было услышать только на зарубежных записях или видеть мельком у гастролирующих коллективов. Такие магические названия, как электропиано, пиано-стрингс или синтезатор, были тогда на слуху у профессиональных и любительских коллективов, и они хотели иметь их в пользовании. Но лишь очень немногим удавалось получить эти клавишные по линии импортных поставок или купить за большие деньги у фарцовщиков или у тех же гастролеров. И это, в основном, в Москве, Ленинграде или в столицах прибалтийских республик. А что делать всем остальным во всей огромной стране? Оставалось только «бомбить» заводы письмами с упреками, что промышленность не может производить таких нужных людям вещей (на всех заводах, даже военных, были отделы рекламаций для обратной связи, а в паспортах на изделия указывался адрес и телефон). Такие письма приходили и на наше предприятие, что, конечно, не могло не сказаться на дальнейших его планах.

Мне, как инициатору этой темы, и было поручено возглавить разработку. Надо сказать, что добиться согласия руководства было нелегко, ведь даже само слово «синтезатор» тогда было чем-то «западным» и «не нашим», а сами синтезаторы казались просто веянием моды, которая быстро пройдет. Тем не менее, надо отдать должное руководству – оно согласилось-таки.

Над этой темой я думал и раньше, и втихаря в свободное время на работе или дома чертил и паял схемки, рисовал образ изделия. Изначально я думал, что наш синтезатор будет с каким-нибудь минимально необходимым набором функций, например один генератор, несложный фильтр, упрощенный генератор огибающей, небольшая клавиатура. И в чемоданчике с крышечкой! Потом решил: если уж разрабатывать, то что-нибудь не хуже аналогов.

Но информации катастрофически не хватало. Ведь было понятно, что синтезатор – это не электроорган, имеет иную структуру, определенный набор функций и необходимые пределы регулировки требуемых параметров исполнителем. Соответственно и схемотехника радикально отличается от традиционных электроорганов. Поэтому требовалось, прежде всего, изучение аналогов и примененных в них схемотехнических решений. А они в то время были недоступны. На начальном этапе мы просто напрашивались в гости к заезжим ансамблям, чтобы посмотреть, покрутить ручки, сфотографировать «Муги», «Корги», «Роланды», «Ямахи», «Крумары», чтобы получить представление о строении, работе узлов, наборе необходимых ручек и переключателей. Некоторые удавалось взять на время домой, потому что они частенько были с всякими неисправностями и меня просили привести их в порядок.

Но самым главным все-таки было отсутствие информации по схемотехнике. Однажды удалось достать чуть ли не вручную перерисованную схему MiniMoog. Но она оказалась практически вся на транзисторах, а было уже время широкого использования аналоговых интегральных схем, так что практической пользы она не принесла. Да и повторять чужую схемотехнику было нам не к лицу, да и нельзя по патентным соображениям, поскольку за патентной чистотой у нас на предприятии следило очень сильное патентное бюро. Проверка схемных решений на патентную чистоту входила и в наши прямые обязанности. А вдруг тянет на изобретение? Или, наоборот, можно было сильно «влипнуть» при поставках на экспорт, если поймают на аналогах.

Помогло знакомство с Юрой Запаловым, звукооператором ленинградского ансамбля «Поющие гитары» и очень хорошим инженером-электронщиком. Они приехали на гастроли в тогдашний Свердловск с оперой «Орфей и Эвридика», в которой использовался синтезатор для некоторых звуковых эффектов (после первых спектаклей с оркестром опера шла под фонограмму оркестра плюс живая группа). Оказалось, что Юра сам изготовил синтезатор, который использовался в опере, и готов был поделиться схемами. Я уговорил руководство завода заключить с Юрой трудовое соглашение на разработку схем. По мере их изготовления мы получили, таким образом, полный комплект схем его синтезатора.

Но… применять их оказалось совершенно невозможно. Хоть эти схемы и были выполнены в основном на современной элементной базе, но оказались совершенно непригодны для серийного производства, потому что в них либо использовались не разрешенные в бытовой технике детали, либо требовалось большое количество подстроечных работ. Так что пришлось в конце концов рисовать, макетировать, настраивать самому все узлы. Много пришлось думать и о том, сколько и каких узлов, с какими органами управления должен быть синтезатор, сколько октав в клавиатуре, какой корпус, наконец.

На время разработки обычно создается группа из ведущего инженера, ведущего конструктора и ведущего дизайнера. Я был ведущим инженером, Юрий Феофилов ведущим конструктором, а моя жена Олимпиада Кузьмина, работавшая в группе дизайнеров на нашем предприятии, – ведущим дизайнером. В дальнейшем к теме присоединился пришедший на предприятие Игорь Федосеев.

Насмотревшись на зарубежные синтезаторы, я понял многие их минусы, приводящие к неудобству в работе, а также плюсы, которые, однако, воплотить с нашим уровнем технологии было просто невозможно. Например, вся электроника синтезаторов располагалась обычно на одной общей печатной плате большого размера, какие на нашем предприятии изготовить было нельзя. Одна плата позволяет, конечно, сократить издержки при производстве, зато создает большие трудности при ремонте. Вот и было решено отдельные схемотехнические узлы размещать на своих печатных платах. Это и при производстве удобно (на каждый узел был в дальнейшем разработан стенд для проверки и настройки, что хорошо для конвейера), и при ремонте, а также при дальнейшей модернизации. Получался почти модульный синтезатор – некая ступень к большим студийным синтезаторам!

Или другой пример – передняя панель синтезаторов с органами управления. Для инструмента с четырехоктавной клавиатурой панель получается небольшого размера, поэтому накатать надписи целиком невозможно, а разбивать ее на кусочки не хотелось. Или уж если разбивать, то как-то это обыграть. Так родилась идея графику передней панели нанести на отдельные пластмассовые пластинки, каждая из которых предназначалась для органов управления отдельными узлами-модулями. Это и по технологии очень удобно, и хорошо по эстетике.

Вообще о дизайне «Поливокса» стоит сказать особо, поскольку все впервые его увидевшие, в том числе иностранцы, очень восхищаются его необычным видом. Все привыкли к чисто функциональному дизайну и графике: плоские передние панели, стандартные ручки, заурядная графика надписей. А тут все так объемно на передней панели, все так модульно. Многие музыканты так и говорят, что уже один внешний вид этого синтезатора вдохновляет на творчество. И эти боковины, похожие на гусеницы танка! «Поливокс» так часто и называют на Западе: «советский военный синтезатор». Ну, конечно, в то время т.н. military style с успехом применялся в зарубежном дизайне, и мы решили взять эту концепцию, и, как оказалось, воплотили ее очень удачно. При этом все так просто при производстве!

В общем, образ «Поливокса» рождался постепенно… Сколько мы бумаги извели, набрасывая разные варианты расположения органов управления, угла наклона передней панели и других конструктивных и дизайнерских решений! Название «Поливокс» было выбрано из нами же составленного большого списка. В общем, ни до, ни после «Поливокса» синтезаторов в стиле military никто в мире не делал.

Главными, определяющими все звуковое качество синтезатора узлами являются генераторы, управляемый фильтр и генераторы огибающей. Генераторы, управляемые напряжением, должны иметь очень высокую линейность преобразования напряжения в частоту во всем диапазоне частот (четыре октавы клавиатуры плюс четыре октавы смещения) и высокую температурную стабильность. Поскольку с клавиатуры шло линейное напряжение, необходим экспоненциальный преобразователь. Экспоненциальный полупроводниковый преобразователь имеет рабочую область в несколько десятков милливольт для всего диапазона работы генераторов, то есть на одну ноту приходится менее одного милливольта. Но полупроводник имеет значительный температурный дрейф, около 2 мВ на один градус. Можно представить, как уходит строй при разной температуре!

Но если бы строй просто уходил в какую-нибудь сторону, то еще не очень страшно – в процессе игры можно было бы просто подстраивать. Но в системах с экспоненциальным преобразователем строй еще и просто «расплывается», то есть нет правильных нот. Вот почему в таких системах требуется стабилизация температуры преобразователя или хотя бы схема компенсации температурных уходов. В «Поливоксе» следящая схема держит микросхему в подогретом состоянии с очень высокой точностью. Кстати, очень много нареканий поступало от владельцев и магазинов как раз на то, что синтезатор не держит строй. Ну, представляете, скажем, из Новгорода приходит письмо, что в магазине лежат пять не держащих строй синтезаторов? Главный инженер и начальник отдела – в ярости. Чтобы разобраться, посылают бригаду из трех человек – меня как представителя конструкторского бюро, настройщика-регулировщика от сборочного цеха и представителя ОТК, как ответственного за выпуск брака. Как оказалось, схема температурной стабилизации просто не была настроена в цехе-изготовителе, даже потенциометры для выставления температуры все как есть в одном крайнем положении.

Генераторов в «Поливоксе» два. В принципе их может быть сколько угодно: три как в MiniMoog, два как в Moog Prodigy, один как в Moog MicroMoog. Один – сочли убого, три многовато. К тому же в «Поливоксе» реализована схема двухголосия, когда каждый генератор следит за своей нотой: один за верхней нажатой, другой – за нижней, поэтому два – в самый раз. Генераторы выдавали пять форм выходного напряжения: треугольную, пилообразную и три прямоугольные формы с разной скважностью. Портаменто в режиме одноголосия идет на оба генератора, а в режиме двухголосия только на один, что дает специфический эффект, похожий на «подтяжку» одной струны к ноте другой струны гитары. В один генератор можно плавно вводить выходной сигнал с другого генератора, получая разные эффекты типа ринг-модулятора.

Далее в микшере можно плавно смешивать сигналы с обоих генераторов, генератора шума и внешнего источника.

После изготовления опытных образцов наступает этап утверждения изделия к выпуску. Самый муторный и неблагодарный этап… Опять приходится обходить кучу инстанций, получать заключения и подписи на документации. Инстанции раскиданы по всей Москве, и таскаться с двадцатикилограммовым инструментом – занятие малоприятное. Вот когда проклял тот день, когда решил, что инструмент будет таких размеров! И почти везде на тебя смотрят, как на назойливую муху, свысока. Неприятно, а делать нечего, без подписей лучше не возвращаться. Приходилось и умасливать, чем могли… Последняя инстанция – это Экспертный совет при Министерстве торговли СССР. Даже если все предыдущие инстанции удалось пройти удачно, здесь могли «срезать» запросто, например, если не нравилась розничная цена или просто считали, что такой товар не нужен или хуже зарубежных аналогов. Эту инстанцию боялись больше всего. Но и ее прошли удачно, ведь такого изделия еще никто никогда не видел.

Когда пошли первые изделия, приходилось неделями сидеть на этом заводе. Что-то не шло в серии, что-то не настраивалось… Приходилось на месте вносить изменения в документацию, в методику измерений и контроля. Были и курьезы. Например, оригинальные ручки управления тоже были сделаны по спецпроекту под стиль синтезатора и отливались на заводе. Их не красили, но работник цеха должен был белой нитрокрасочкой залить специальное углубление напротив «клювика». И вот однажды я оставался в цехе допоздна, уже начинали гасить свет. Десятки «Поливоксов» стоят на боку в ряд, готовые к следующим операциям. Гаснет свет, и что я вижу? Все «Поливоксы» светятся зеленоватым светом! Не сами «Поливоксы», а те самые точечки на ручечках. И их сотни! Зрелище завораживающее, как звездное небо. А дело было в том, что послали девушку за краской в другой цех, ну ей и налили краски с содержанием фосфора, которая применялась для каких-то других изделий. Переделывать ничего не стали, так что теперь у кого-то есть эксклюзивные экземпляры «Поливокса» со светящимися в темноте ручками. Так сказать, Limited Edition.

В 1982 году началось серийное производство. Синтезатор получил бронзовую медаль ВДНХ, а ведущие разработчики – авторское свидетельство на промышленный образец и премию. Самые большие объемы производства были достигнуты в размере 200…300 изделий в месяц, когда изделие было хорошо отработано в серии и хорошо продавалось. Синтезатор выпускался вплоть до 1991 года. Затрудняюсь сказать, сколько всего их было выпущено, но, видимо, настолько приличное количество, что и сейчас их хватает, чтобы достался каждому желающему. Он практически неубиваем и долговечен, восстанавливается из любого состояния, хорошо подвержен модернизации, во все узлы после несложной доработки можно легко добавить управление по MIDI. Клавиатура вечная (только желтеет), без труда ремонтируется благодаря блочной структуре, всем деталям до сих пор есть замена на аналогичные или импортные лучшего качества (например, обычно заменяют все древние ширпотребовские «шуршащие» переменные резисторы на импортные).

В последние годы «Поливокс» стал известен во всем мире, его используют многие группы, например Franz Ferdinand и Rammstein. Западные музыканты признают своеобразную красоту его внешнего вида и уникальность звука. Мы не старались именно этого добиться, скорей, наоборот, идеалом было звучание синтезаторов Муга. Но получилось то, что получилось, и сейчас я даже рад, что получилось именно так.»

Запись на которой Flake играет на Поливоксе: