Early electro-acoustic experiments

Three magnificent failures — the 200-ton Telharmonium, the Trautonium, the Rhythmicon

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The previous pages wrote electronic instruments that survived — theremin, Martenot, Hammond, tape.

This page writes the three 「giants」 before them — each failed, each left parts behind.

「Telharmonium……被视为第一件电机械乐器。」

⭐⭐ This page is the pre-history of the electronic section: Telharmonium（1897）· Trautonium（1928）· Rhythmicon（1931）.

⭐⭐ The Telharmonium: the first electromechanical instrument, at 200 tons

「美国发明家 Thaddeus Cahill 于 1897 年获得专利——第一件大型电机械乐器」; 「音轮（tonewheels）——由发电机驱动的旋转盘——产生各音高的正弦波形，用加法合成叠加成类似管风琴的声音」.

⭐⭐ Tonewheels + additive synthesis — the complete parts list of the Hammond organ （「这项技术后来被用于设计 Hammond 风琴」 — the lineage is explicit）.

The scale is the most astonishing number on this page:

「Cahill 造了三版：Mark I 重 7 吨；Mark II 与 Mark III 各重近 200 吨、60 英尺长」; 「145 台独立的发电机」; 「至少两名演奏者」; 「机械部分占据一整个房间——控制台的线从演奏厅地板的孔里穿进地下乐器室」.

⭐⭐ And it invented 「streaming」:

「1906 年起，通过电话线向纽约的餐厅与音乐厅进行公开演出」; 「演出在 Telharmonic Hall（39 街与百老汇口）广受欢迎，Mark Twain 亦在观众席」.

⭐⭐ The prehistory of the subscription music service was a 200-ton failure.

⭐⭐ Even the output was improvised: 「把普通电话接收器接上大纸锥——一种原始扬声器」— even the loudspeaker was a telephone part.

⭐⭐ Three causes of death, each worth keeping

1. ⭐ Sheer size and weight（200 tons · 60 feet · a whole room） 2. ⭐ Power — 「真空管尚未发明的年代，需要大型发电机消耗大量电力才能产生足够强的音频信号」 3. ⭐⭐ Crosstalk — 「Telharmonium 音乐的电话广播开始出现串音—— 不知情的电话用户会被陌生的电子音乐打断」

⭐⭐ The third is the best: it died of being too early — the telephone network of the day could not carry its ambition.

⭐⭐ The end: 「1912 年兴趣消退，公司 1914 年宣告破产」; ⭐⭐ 「没有任何录音存世」— 200 tons of instrument, and not a single note survives; 「目击者说它的声音非常清澈纯净——大概指它产生的正弦音」.

⭐⭐ The Trautonium: Germany's third control idea

The theremin used hand position; the Martenot used keyboard + ribbon — Germany's Trautonium（Friedrich Trautwein, 1928）offered a third:

「绷在金属条上的一根电阻丝作为拉带控制器，手指按下选音高」 + a foot pedal for volume + optional aftertouch strings to trigger subharmonics.

⭐⭐ The synthesis differed too: 「开创亚音高合成（subharmonic synthesis）——振荡器产生 低于基音的频率，创造丰富的非谐波音色」— ⭐ the theremin and Martenot picked pitches from the harmonic series; the Trautonium picked from the other half of it.

⭐ Oskar Sala's 1952 Mixtur-Trautonium added formant filters; ⭐⭐ 「产生的声音常用于模仿钟声或锣声——50 年代拜鲁伊特《帕西法尔》与 1942 年 理查德·施特劳斯《日本节庆音乐》德累斯顿首演」; 「Paul Hindemith 等人为它写作」.

⭐⭐ The Rhythmicon: the first electronic rhythm machine

「1931 年 Henry Cowell 委托 Theremin 制造第一台电子节奏机——Rhythmicon」; 「Cowell 为它写了几部作品，他与 Schillinger 于 1932 年首演」.

⭐⭐ Two details make this better: both commissioner and builder were outsider experimenters, and the first milestone of the drum-machine lineage came from the hand of the theremin's inventor.

⭐⭐ The deeper prehistory（1874–1893）

「1874 年 Elisha Gray 的『音乐电报』」· 「1881 年 Ader 的 Théâtrophone: two lines carried theatre music to two earpieces — the first 「stereo」 concert over a telephone」· 「1890 年 AT&T 放弃音乐服务（承认音质困难）」· 「1893 年 Puskás 创办『电话报』」.

⭐⭐ Cahill was not the first to imagine music over wires — he was the first to build an instrument for it.

⭐⭐ The Novachord: Hammond's first polyphonic synthesizer（1939）

「Hammond 出品：163 只真空管、divide-down 振荡器链，72 键全部同时发声；每键九个可选真空管电路塑形波形 + 颤音系统；空灵的弦乐般音色」; 「1942 年因战时限制停产，只造了约 1000 台」.

⭐⭐ Inside the tonewheel family, the first commercial polyphonic synthesizer was hiding all along.

⭐⭐ Recap: three failures, three different kinds

⭐⭐ The failed giants did not fall in vain — every skeleton was cannibalised by what came after.

The Telharmonium died of 「casting an entire orchestra into one machine」 — half a century later, a synthesizer did it in a line of code.

⭐⭐ Its 200 tons were not wasted: every electronic instrument since stands on them.

早期电声实验乐器的音域按型号各不相同：Telharmonium（1897）为复音全键盘（加法合成，音轮发电），Trautonium（1928）为单音连续滑带（亚音高合成，音高连续无级），Rhythmicon（1931）为节奏机（不发音高、发节奏）。三者均无固定演奏音域标准；Telharmonium 无任何录音存世，其音色据目击者为「非常清澈纯净的正弦音」。记谱即实音。

Sources

• ⭐⭐ 本页是电子段前传（汇总页）：把特雷门（1920）与马特诺（1928）之前的三次大实验并成一页——Telharmonium（1897）· Trautonium（1928）· Rhythmicon（1931）；⭐⭐ 三次全是「失败」或「险些失败」——但每一个都留下了一件后来者的零件
• ⭐⭐ Telharmonium（1897 专利 · 第一件电机械乐器） —— 「美国发明家 Thaddeus Cahill 于 1897 年获得专利，是第一件大型电机械乐器」；「音轮（tonewheels）——由发电机驱动的旋转盘——产生各音高的正弦波形，用加法合成叠加成类似管风琴的声音」→ ⭐⭐ 音轮 + 加法合成：正是 Hammond 风琴的全套零件（「这项技术后来被用于设计 Hammond 风琴」——祖孙关系明确）
• ⭐⭐ 规模（本页最惊人的数字）：「Cahill 造了三版：Mark I 重 7 吨；Mark II 与 Mark III 各重近 200 吨、60 英尺长」，「145 台独立的发电机」，「至少两名演奏者」；「乐器的机械部分占据一整个房间——控制台的线从演奏厅地板的孔里穿进地下乐器室」；⭐⭐ 输出方式：「把普通电话接收器接上大纸锥——一种原始扬声器」依专题类资料
• ⭐⭐ 它是一场「流媒体」实验 —— 「1906 年起，Cahill 的设计支持通过电话线向纽约的餐厅与音乐厅进行公开演出」；「演出在纽约（部分在 Telharmonic Hall，39 街与百老汇口）广受欢迎，Mark Twain 亦在观众席」→ ⭐⭐ 「订阅音乐服务」的史前史：比流媒体早一百年；⭐ 死因也来自电话线：「Telharmonium 音乐的电话广播开始出现串音——不知情的电话用户会被陌生的电子音乐打断」
• ⭐⭐ 死因清单（三条都值得记） —— 「① 巨大的体积与重量 ② 功耗（真空管尚未发明的年代，需要大型发电机消耗大量电力才能产生足够强的音频信号）③ 电话串音」；「到 1912 年兴趣消退，Cahill 的公司 1914 年宣告破产」；⭐⭐ 「没有任何录音存世」——200 吨的乐器，一个音符都没留下来；「目击者说它的声音非常清澈纯净——大概指它能产生的正弦音」
• ⭐⭐ Trautonium（1928 发明 · 1930 柏林音乐学院） —— 德国工程师 Friedrich Trautwein：「开创亚音高合成（subharmonic synthesis）——振荡器产生低于基音的频率，创造丰富的非谐波音色」；⭐⭐ 控制器与特雷门/马特诺第三种思路：「绷在金属条上的一根电阻丝作为拉带控制器，手指按下选音高」+ 脚踏板控音量 + 可选的 aftertouch 弦触发亚谐波；⭐ Oskar Sala 1952 年的 Mixtur-Trautonium 加了共鸣滤波器（formant filter）；「Paul Hindemith 等人为实验性作品写作」；「产生的声音常用于模仿钟声或锣声——50 年代拜鲁伊特《帕西法尔》与 1942 年理查德·施特劳斯《日本节庆音乐》德累斯顿首演」依专题类资料
• ⭐⭐ Rhythmicon（1931 · 第一台电子节奏机） —— 「1931 年 Henry Cowell 委托 Theremin 制造第一台电子节奏机，名为 Rhythmicon」；「Cowell 为它写了几部作品，他与 Schillinger 于 1932 年首演」→ ⭐⭐ 「节奏机」这个门类（后来的 drum machine 一族）的第一块里程碑，出自特雷门发明人之手
• ⭐⭐ 更早的史前史（1874–1893） —— 「1874 年 Elisha Gray 的『音乐电报』」；「1881 年巴黎 Clément Ader 的 Théâtrophone：用两条线把本地剧院的音乐传到两只电话听筒——称为 『binauricular audition』，第一次经电话的『立体声』音乐会」；「1890 年 AT&T 放弃了一项音乐服务，承认音质困难」；「1893 年匈牙利人 Tivadar Puskás 创办『电话报』（Telefonhírmondó）」→ ⭐⭐ 电话线传音乐这件事，Cahill 不是第一个想的——他是第一个造出乐器的
• ⭐⭐ Novachord（1939 · 第一台商业化复音合成器） —— 「Hammond 出品：163 只真空管、divide-down 振荡器链，72 键全部同时发声；每键九个可选真空管电路塑形波形 + 颤音系统；空灵的弦乐般音色」；「1942 年因战时限制停产，只造了约 1000 台」—— ⭐ Hammond 家族在音轮风琴之外，还悄悄造了第一台复音合成器
• ⭐⭐ 三次实验的「失败」各不相同（收口用） —— Telharmonium：太大了（物理失败——技术对了，时代没跟上）· Trautonium：太特殊了（市场失败——音色奇、乐器难、只有 Sala 会玩）· Rhythmicon：太早了（需求失败——那时没人需要节奏机）→ ⭐⭐ 而它们留下的零件：音轮（→ Hammond）· 拉带（→ 特雷门/马特诺/Ondes 丝带）· 节奏机（→ drum machine）—— 失败的巨人没有白倒，每一具骨架都被后来者拆去用了
• 「Telharmonium 属电机械（音轮发电）；Trautonium 属电鸣（电子振荡 + 亚谐波）；Rhythmicon 属电鸣」依 Hornbostel–Sachs 分类

Used for fact-checking only; all prose is original.