恢复计算机音乐的第一次录制

音频档案工作者面临的一个关键问题是如何确定历史记录的正确音高。如果没有一些独立的方法来了解原声如何，就很难-甚至不可能-判断存档的录音是否以正确的音调播放。一个重要的例子是已知最早的计算机生成音乐的录音。1951年，英国广播公司曼彻斯特的一个室外广播单元使用便携式醋酸圆盘切割机捕捉到了由原始计算机播放的三首旋律。这台巨型计算机占据了艾伦·图灵计算机器实验室一楼的大部分空间。

今天，录制过程中剩下的只有一张12英寸的单面醋酸圆盘，由BBC的技术人员在电脑播放时切割而成。电脑本身很久以前就被报废了，所以存档的录音是我们了解这一历史音景的唯一窗口。因此，发现音调不准确是多么令人失望：录音充其量只能给人一个粗略的印象，让人对电脑的声音有一个粗略的印象。但事实证明，通过一些电子侦察工作，恢复录音是可能的-结果，半个多世纪以来，这台祖先计算机的真实声音再次被听到。

艾伦·图灵(Alan Turing)在20世纪40年代末将计算机转变为乐器的开创性工作在很大程度上被忽视了：1957年，美国贝尔实验室(Bell Labs)听到了第一个计算机生成的音符，这是音乐界的一个都市神话。最近出版的“牛津电脑音乐手册”提出了反诉，称第一台能弹奏音符的电脑位于澳大利亚悉尼。然而，悉尼的计算机直到1950年底才能运行，而早在1948年秋天，图灵计算实验室的扬声器里就出现了计算机生成的音符。

曼彻斯特的计算机有一条特殊的指令，可以让扬声器--图灵称之为喇叭--发出一种持续时间不到一秒的短脉冲声音。图灵说，这听起来像是介于轻拍、滴答声和砰砰声之间的东西。反复执行该指令会导致在计算机内部时钟的每四个滴答声中重复产生该滴答声：滴答滴答，滴答滴答声。像这样重复指令足够多的次数会使人耳听到的不是离散的滴答声，而是一个稳定的音符，实际上是音符C6，比中音C高出两个八度。

图灵意识到，如果不是简单地一遍又一遍地重复这一指令，而是以不同的模式重复，那么耳朵将听到不同的音符：例如，重复的模式嘀嗒、嘀嗒产生C5的音符(中C以上的八度)，而重复不同的模式嘀嗒、嘀嗒、嘀嗒产生F4的音符，高于中间C的四个音符--滴答滴答、滴答滴答、滴答声。这是一个奇妙的发现。

图灵对编写计算机播放传统音乐的程序不是很感兴趣：他用不同的音符来指示计算机中正在发生的事情-一个音符表示作业完成，其他音符表示内存中溢出的数字，以及从磁鼓传输数据时出错，等等。运行图灵的某个程序肯定是一件吵闹的事情，不同的音符和点击的节奏让用户能够听到(用他的话说)电脑在做什么。不过，他把编写第一首完整音乐的任务留给了别人。

一位名叫克里斯托弗·斯特雷奇的年轻教师拿到了一本图灵的“曼彻斯特电子计算机马克二号程序员手册”(1951年初，马克二号电脑取代了同样会弹奏音符的马克一号原型电脑)。这实际上是世界上第一本计算机编程手册。斯特拉奇是一位才华横溢的钢琴家，他研究了这本手册，并欣赏图灵关于如何编写音符的简洁指导的潜力。不久，斯特拉奇成为英国顶尖的计算机科学家之一，他带着当时尝试过的最长的计算机程序出现在图灵的曼彻斯特实验室。图灵非常了解早熟的斯特拉奇，让他用了一晚电脑。斯特拉奇回忆说，图灵走了进来，对如何使用这台机器给了我一个典型的高速、高调的描述；然后图灵离开了，把他一个人留在电脑控制台，直到第二天早上。4.。

我坐在这台巨大的机器前，斯特拉奇说，里面有四五排二十个开关之类的东西，房间里感觉像是一艘战舰的控制室。

BBC的录音是在同年晚些时候录制的，不仅包括国歌，还包括可爱的(尽管有点鲁莽)童谣Baa Baa Black Sheep的演唱，以及格伦·米勒(Glenn Miller)著名热门歌曲《花样年华》(In The Mod)的芦苇和木头表演。关于演奏这些录制的旋律的三个套路的作者，还有一些悬而未决的问题。在斯特拉奇的环法自行车赛之后，实验室里的许多人开始编写音乐程序：甚至连录音中播放国歌的程序都可能是斯特拉奇原版的修饰版。

这是一个挑战，要写出能让计算机保持正常音调的例程，因为马克II只能近似许多音符的真实音高：例如，G3的真正音高是196赫兹，但马克II能产生的最接近的频率是198.41赫兹的音符。我们发现在图灵精辟的“程序员手册”中有足够的信息，使我们能够计算出Mark II能产生的所有声音频率。然而，当我们对1951年的BBC录音(使用大英图书馆的数字保存副本，磁带编号：H3942)进行频率分析时，我们发现频率发生了变化。这些变化的影响是如此严重，以至于录音中的声音通常只与计算机实际产生的声音有非常松散的关系。录音与原版相距甚远，以至于许多录制的频率实际上都是马克二世不可能播放的频率。

自然，我们希望发现计算机的真实声音。录音中的这些不可能的音高被证明是做到这一点的关键：我们通过计算机辅助分析了不可能的音高和计算机可能播放的实际音调之间的频率差异，发现录制的音乐实际上是以不正确的速度播放的。这很可能是移动记录器的转盘在醋酸圆盘被切割时运行过快的结果：实现速度恒定一直是当时BBC标准移动记录设备的一个问题。因此，当以78rpm的标准速度重放光盘时，频率被系统地移位。

我们能够准确地计算出为了重现计算机的原始声音，录音必须加速多少。8.我们还过滤掉了录音中的外来噪音；使用音调校正软件，我们消除了录音速度中令人烦恼的抖动的影响(最有可能是由光盘切割过程引入的)。当我们第一次听到图灵电脑的真实声音时，那是一个美妙的时刻。

例如，参见Chadabe，J.'；the Electronic Century，Part III：Computers and Analog Synsizer，电子音乐家，2001年，www.emusician.com/tutorials/electronic_century3.。

2澳大利亚作曲家Paul Doornbusch在R.T.Dean编的“牛津计算机音乐手册”中撰文，牛津大学出版社，2009年；见第558,584页。

3.A.M.图灵，程序员手册，曼彻斯特大学计算机器实验室，曼彻斯特电子计算机马克II(无日期，约1950年)；一份数字传真在图灵计算史档案馆，www.AlanTuring.net/Programmers_Handbook。图灵的Mark I/Mark II术语最终被取代，当时签约建造和营销Mark II的工程公司Ferranti称其为Ferranti Mark I。

4克里斯托弗·斯特雷奇在“夜鸟的世界游戏”一书中接受了南希·弗伊的采访，“计算欧洲”，1974年8月15日，第10-11页。

6 1951年10月2日M.H.A.纽曼致斯特拉奇的信(载于“克里斯托弗·斯特拉奇文件”，牛津Bodleian图书馆，A39号文件夹)。

8：我们在J.Floyd和A.Bokulich主编的文章中详细描述了我们是如何做到这一点的，图灵和计算机音乐史，编辑，艾伦·图灵遗产的哲学探索，波士顿研究中的哲学和科学史，Springer Verlag，2017年。

杰克·科普兰是新西兰坎特伯雷大学文科特聘教授。他最近的传记“图灵，信息时代的先锋”包含了更多关于斯特拉奇和曼彻斯特电脑音乐的信息(牛津大学出版社，平装版。2014年)。

Jason Long是新西兰作曲家和表演家，专注于音乐机器人和电声音乐，他曾在坎特伯雷大学、惠灵顿维多利亚大学、东京艺术大学和乌得勒支高等艺术学院进行过音乐研究。