À leurs débuts, les claviers portables étaient souvent perçus comme destinés aux débutants, aux enfants et aux jeunes : portables et ne nécessitant aucune connaissance particulière ni technique de jeu avancée, ils n’étaient pas considérés comme des instruments sérieux. La sortie du PS-6100, en 1984, a donné une nouvelle orientation à l’image des claviers portables.

La première grande nouveauté concernait le nombre de touches. Jusqu’alors, les modèles de claviers portables comptaient au maximum 49 touches, car en ajouter davantage aurait compromis leur portabilité et leur simplicité. Le PS-6100 fut le premier modèle à proposer 61 touches de taille standard, soit le même nombre que le synthétiseur DX7, qui était devenu un succès mondial depuis sa sortie l’année précédente. Le fait de disposer de 61 touches permettait au PS-6100 de répondre aux exigences d’un clavier professionnel. Avec un boîtier conçu par l’architecte et designer italien Mario Bellini, le PS-6100 a offert une image totalement nouvelle des claviers portables. Considéré comme le fleuron des claviers, il fut baptisé « Keyboardissimo » et représentait l’aboutissement du savoir-faire technologique de Yamaha en matière d’électronique à l’époque.

Le PS-6100 était doté du même générateur de sons FM que le DX7 et d’un générateur de rythmes PCM, tout en prenant en charge le MIDI — alors en plein essor pour devenir la norme technique d’échange de données musicales entre instruments électroniques, quel que soit le fabricant — et était même livré avec un guide MIDI en plus du manuel d’utilisation. À cette époque, aucun des synthétiseurs de la marque n’était encore équipé d’un générateur multitimbral capable de recevoir plusieurs canaux MIDI (une fonctionnalité uniquement possible sur le TX816 avec ses multiples modules générateurs de sons). Comme les autres claviers, le PS-6100 ne pouvait recevoir et transmettre qu’un seul type d’information : l’état des touches, à savoir si elles étaient enfoncées (ON) ou relâchées (OFF). Cependant, il pouvait recevoir plusieurs canaux pour le contrôle du volume, ce qui permettait une gestion MIDI indépendante des sections Orchestra Upper, Orchestra Lower, Solo, Bass, Chords et Rhythm, et il pouvait également changer de motifs rythmiques.

Affiché à 220 000 yens, le PS-6100 coûtait plus de 50 000 yens de plus que le PC-1000, le modèle le plus cher jusqu’alors. En revanche, il pouvait jouer simultanément six sons différents (y compris la partie rythmique) et disposait d’une fonction Auto Bass Chord, d’un Music Programmer pour l’enregistrement, ainsi que d’autres fonctions qui, à l’époque, nécessitaient normalement un matériel séparé appelé séquenceur MIDI. Compte tenu du fait qu’un seul instrument regroupait toutes ces fonctionnalités, le prix restait raisonnable comparé aux 248 000 yens demandés pour le DX7. Toutefois, la durée de sauvegarde garantie de la mémoire du Music Programmer n’était alors que de cinq jours ; pour conserver les données plus longtemps, il fallait utiliser un magnétophone à cassette avec interface (c’est-à-dire enregistrer les données sous forme audio). Bien qu’impensable aujourd’hui, cette spécification reflète l’utilisation de la technologie la plus avancée disponible à l’époque.

En 1986, Yamaha lança le PSR-6300, qui conservait le panneau de commande rabattable du PS-6100. Bien que son prix soit de 218 000 yens (similaire à celui du PS-6100), c'est avec le PSR-6300 que Yamaha a commencé à adopter une approche plus orientée vers la production musicale. Une fonctionnalité révélatrice de cette évolution fut la fonction Rhythm Step Light. Jusqu’alors, pour créer et enregistrer un accompagnement original, les programmateurs de musique devaient sélectionner un motif rythmique de base et jouer l’accompagnement au clavier en temps réel pendant que le rythme était en cours de lecture. La résolution était alors de la double croche (1/32), si bien qu’un décalage dans le timing de l’enregistrement, ou un démarrage de programmation avant d’avoir finalisé les phrases, pouvait vite désorienter le programmateur et le mener à une impasse. La fonction Rhythm Step Light a permis aux utilisateurs de saisir des rythmes même sans savoir les jouer en temps réel.

En réalité, la fonction Rhythm Light fut révolutionnaire, car elle exploitait le concept distinctif des claviers portables : utiliser les touches comme moyen d’entrée de données. Au-dessus des touches du PSR-6300 étaient imprimées des icônes représentant les sons de batterie utilisés pour la percussion. Sur la moitié gauche du clavier, les chiffres 1 à 32 étaient également imprimés ; chaque touche représentait une étape dans deux mesures de doubles croches (16 × 2 = 32) et servait à entrer le numéro correspondant. Par exemple, pour insérer un son de grosse caisse à chaque temps, l’utilisateur devait maintenir la touche associée à la grosse caisse (à droite) et presser ensuite les touches numérotées 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25 et 29 (à gauche). Les touches numérotées du PSR-6300 fonctionnaient exactement comme les écrans à matrice des boîtes à rythmes (drum machines). Les écrans LCD étant peu répandus à l’époque, proposer une telle interface nécessitait normalement un panneau de commande muni de nombreux boutons et interrupteurs. Dans ce contexte, l’idée d’utiliser les touches elles-mêmes à la place fut un véritable coup de génie.

Derrière l’adoption de cette méthode d’entrée « hors temps réel » se cachait la volonté de Yamaha de rendre la création musicale accessible au plus grand nombre, mais aussi l’influence croissante du Desktop Music (DTM) qui allait ensuite se populariser au Japon. En effet, à partir de ce moment-là, les claviers portables allaient dépasser la simple fonction d’instruments de musique à jouer de manière traditionnelle pour intégrer des éléments de production musicale.

Le PSR-6300 était également compatible avec le stockage de données sur cartouches RAM, une amélioration notable par rapport à l’interface à magnétophone à cassette utilisée jusque-là (et toujours présente).

Les progrès technologiques remarquables permirent d’améliorer considérablement les fonctions de séquenceur, de synthétiseur et de MIDI des claviers portables. Mais cette richesse de fonctionnalités les rendait aussi plus complexes à utiliser, constituant un obstacle important pour les débutants et, plus encore, pour les enfants. Yamaha allait améliorer la série PSR pour résoudre ces problèmes et recentrer l’attention sur les claviers portables en tant qu’instruments à jouer. L’une des évolutions majeures dans les spécifications des générateurs de sons fut l’introduction du générateur Dual Architecture Synthesis System (DASS). À l’époque, même les claviers portables haut de gamme étaient dotés de générateurs FM, mais ils intégraient également des générateurs PCM pour les rythmes, permettant l’échantillonnage (sampling) — une technique d’enregistrement numérique des sons d’instruments réels — afin de profiter de la popularité de cette technologie et de la possibilité d’obtenir des sonorités réalistes proches de celles d’instruments acoustiques. L’échantillonnage des percussions est relativement simple : grosse caisse, caisse claire, tambourin et autres instruments de percussion ne nécessitent qu’un seul enregistrement, car leurs sons sont brefs et chaque instrument ne produit qu’une ou quelques hauteurs fixes. En revanche, échantillonner un piano demande une quantité énorme de données, car chaque note a une durée plus longue et il faut enregistrer chacune des 88 touches à plusieurs niveaux d’intensité. À cette époque, le coût de la mémoire rendait impossible la création de sonorités de piano entièrement échantillonnées pour les claviers portables à des prix abordables pour le grand public, et encore moins leur production en masse. Le générateur DASS fut conçu pour résoudre ce problème et produire des sons réalistes avec une consommation minimale de mémoire. La solution consistait à enregistrer de courts échantillons uniquement de l’attaque (le son initial), qui détermine la perception de la sonorité par l’auditeur, puis à utiliser le générateur FM pour reproduire la résonance et le déclin du son (reverb sustain). Les générateurs de sons DASS sont apparus dans la série EOS et d’autres instruments de la catégorie des synthétiseurs, et ont constitué les précurseurs des systèmes AWM utilisés aujourd’hui pour créer la majorité des sonorités des claviers portables à partir d’échantillons de sons complets.

Bien qu’il ne soit pas exagéré de dire que presque tous les générateurs de rythmes existants étaient alors basés sur la technologie PCM, simuler un instrument à hauteur définie comme le piano nécessitait de combiner plusieurs échantillons pour chaque sonorité. Bien sûr, les limitations technologiques de l’époque ne permettaient pas d’échantillonner l’ensemble des 88 touches. Pour contourner cette contrainte, seules quelques à plusieurs dizaines de notes étaient enregistrées, et la fréquence de sortie était ajustée pour les notes situées à proximité de celles échantillonnées. Cette méthode consistant à combiner plusieurs échantillons dans une seule sonorité est appelée multi-échantillonnage, une technique que Yamaha a adoptée de manière systématique pour réaliser les échantillonnages du générateur DASS. L’introduction du DASS a rendu les sonorités des claviers portables plus réalistes, rendant ces instruments plus attractifs pour un public élargi. Cette amélioration des spécifications du générateur de sons — élément fondamental de tout instrument de musique électronique — renforçait le plaisir et l’excitation de jouer. Yamaha a également introduit des innovations liées au jeu. On peut citer, par exemple, la barre de contrôle (roll bar) et le rouleau de pitch bend des modèles PSR-2500, PSR-3500 et PSR-4500. Placés sous la paume de l’utilisateur, ces contrôleurs rotatifs permettaient de régler le volume (roll bar) ou de modifier la hauteur des notes (pitch bend roller) tout en jouant. D’autres fonctionnalités comprenaient le Sustain et le Dual Voice. Le Sustain produisait un effet similaire à celui de la pédale forte d’un piano. L'utilisateur appuierait sur un bouton pour prolonger le relâchement, c'est-à-dire le temps entre le relâchement d'une touche et la dissipation du son. Cette fonction était propre aux claviers portables, qui ne disposaient pas de pédales et se jouaient uniquement avec les mains. Le Dual Voice correspondait à ce que l’on appelle aujourd’hui le layering : il permettait de sélectionner deux sonorités différentes et de les jouer simultanément. Même si la terminologie a évolué, le fait marquant est que, dès cette époque, les fonctionnalités standard des synthétiseurs et autres instruments électroniques modernes étaient déjà disponibles sur ces modèles.

Au fur et à mesure que Yamaha maîtrisait le séquençage MIDI, la création sonore inspirée des synthétiseurs et d’autres technologies de pointe, le clavier portable évoluait pour devenir un véritable outil de production musicale tout-en-un. À l’époque, les fonctions de séquençage progressaient rapidement et, bien que Yamaha ait tenu à mettre en avant ces fonctionnalités avancées, la marque tenait également à préserver le rôle des claviers portables en tant qu’instruments destinés avant tout au jeu musical. En examinant les manuels des claviers portables sortis dans les années 1990, on constate que celui du PSR-6700 (1991) commençait par une explication sur le séquenceur et mettait en avant les fonctions d’enregistrement. En revanche, le manuel du PSR-5700 (1992) démarrait au Japon par les instructions de sélection de sonorités et de jeu, tandis que la version internationale commençait par les fonctions de séquenceur. Quant aux manuels du PSR-SQ16 (1992), ils débutaient tous par la sélection des sonorités et les instructions de jeu. Ce changement dans l’ordre des informations reflète bien le dilemme de Yamaha quant à savoir sur quel aspect mettre l’accent.

Le PSR-SQ16 était doté d’un générateur de sons à 16 canaux, capable de jouer 11 parties de plus que les cinq habituelles (rythme, basse, orchestre aigu, orchestre grave et solo), ce qui en faisait un instrument complet pour la création musicale. Bien que les spécifications du générateur de sons dépassaient largement les besoins du jeu en temps réel, le PSR-SQ16 incarnait parfaitement le summum de l’intégration des semi-conducteurs et de la technologie logicielle de l’époque. Cela dit, l’évolution des fonctions de séquençage ouvrit la voie à l’amélioration des fonctions Style, devenues indispensables sur les claviers portables modernes.

La qualité des Styles s’améliora considérablement grâce au système enrichi que Yamaha développa pour les PSR-1700/2700, sortis en 1993. Ce système représentait l’aboutissement de l’expertise de la marque en accompagnement automatique et s’associait parfaitement au format standard basé sur le Standard MIDI File (SMF) et le Style File Format (SFF), développés à la même époque, facilitant ainsi la création et la distribution de Styles. La possibilité de produire et de diffuser des Styles au format SMF (Standard MIDI File), qui gagnait en popularité à l’époque, permit à Yamaha de solliciter des musiciens extérieurs à l’entreprise pour créer des Styles venant s’ajouter à ceux développés par ses propres équipes. Cela a entraîné une amélioration à la fois de la qualité et de la quantité des Styles.

Le PSR-6000, lancé en 1994, marqua un nouveau tournant avec un grand écran LCD, rendu possible par les innovations en composants électroniques. Jusqu’alors, la plupart des claviers étaient équipés de simples affichages à LED 7 segments ou de petits écrans LCD monochromes à deux lignes. Le PSR-6000, quant à lui, proposait un grand écran de 116,2 mm x 90 mm avec une interface graphique en plus du texte. Cela permettait de visualiser les points de séparation (split points), l’affichage des octaves, ou encore l’édition de séquences de manière bien plus claire. Bien que l’écran n’ait pas été tactile, les boutons disposés de chaque côté ainsi que la molette en dessous facilitaient grandement la navigation et les opérations. Enfin, grâce à son lecteur de disquettes 3,5 pouces pour le stockage des données, le PSR-6000 donnait déjà un aperçu de ce que l’on appellerait plus tard les workstations musicales. L’année suivante (1995), le PSR-7000 fut lancé comme modèle haut de gamme pour un usage domestique. Doté d'un écran et d'un cadran (roue) pour le contrôle de la barre de traction des voix de l'orgue, d'une portée musicale indiquant les notes d'accord, d'une fonction facilitant la création de motifs d'accompagnement authentiques et de nombreuses autres fonctions professionnelles, le PSR-7000 serait un succès auprès des musiciens de boîtes de nuit et d'autres artistes.

Son successeur, le PSR-8000, conservait le même boîtier et la même interface utilisateur, mais se vendit plus de deux fois mieux grâce aux améliorations de la création sonore et des fonctionnalités, attendues par le marché. Sa nouvelle fonction Groove & Dynamics permettait de modifier temporairement, pendant la lecture, le timing d’exécution, la vélocité (dynamique) et la durée des notes (gate time) des Styles prédéfinis, afin d’enrichir le groove, ce qui augmenta considérablement la variété des Styles et fut largement salué. En 1999, Yamaha sortit le PSR-9000, au design et à l’interface repensés, offrant un son plus raffiné et de meilleurs haut-parleurs. Les utilisateurs apprécièrent les nouvelles sonorités Cool ! et Live ! Mais l’instrument, pesant 22,5 kg (soit 6,5 kg de plus que le modèle précédent), conduisit à la décision de ne plus intégrer de haut-parleurs dans les modèles suivants.

L’année suivante (2000), Yamaha dévoila le 9000Pro, un modèle professionnel à 76 touches, sans haut-parleurs. Produit ambitieux, il se distinguait par un nom de modèle inhabituel commençant par un nombre au lieu de PSR, la possibilité de connecter un clavier d’ordinateur, des ports pour sortie moniteur, connexion PC, périphériques SCSI-2, ainsi que des modules d’extension de générateur de sons PLG-150VL et PLG-150AN issus de la gamme synthétiseurs.

Le cycle de renouvellement des modèles fut particulièrement rapide à cette période, avec les PSR-2100/1100 en 2003, suivis des PSR-3000/1500 en 2004. Puis, en 2007, les PSR-S900/S700 inaugurèrent la série S, fondement de la gamme actuelle.

À partir des PSR-S950/750 sortis en 2012, les claviers purent bénéficier d’une extension de formes d’onde grâce à la mémoire flash intégrée, ce qui améliora considérablement la fidélité des contenus locaux. Yamaha lança plusieurs packs d’extension Voice & Style Expansions, permettant aux utilisateurs de créer un nombre quasi illimité de sonorités et stimulant les ventes de données propriétaires. En 2015, le PSR-S970 proposa une mémoire pour formes d’onde huit fois plus importante. Trois ans plus tard, Yamaha dévoila le PSR-S975, dernier modèle de la série S. Du PSR-2000 au PSR-S975, ces claviers remportèrent un franc succès en Asie du Sud-Est, notamment en Indonésie, et aidèrent Yamaha à regagner des parts de marché face à Technics, leader jusqu’aux années 1990.

Parallèlement, la demande de stations de travail arrangeurs adaptées à la musique du Moyen-Orient était en forte croissance. Pour y répondre, Yamaha a lancé plusieurs modèles spécifiquement destinés à ce marché : le PSR-A1000 (dérivé du PSR-2000) en 2002, le PSR-OR700 (dérivé du PSR-3000) en 2007, le PSR-A2000 (dérivé du PSR-S910) en 2011, et le PSR-A3000 (dérivé du PSR-S950) en 2015. Les panneaux de commande de ces modèles ont été conçus pour faciliter l’accordage microtonal (scale tuning), indispensable pour jouer en ensemble avec des instruments acoustiques régionaux.

Le PSR-A3000 supportait aussi l’expansion de formes d’onde (waveform expansion), ce qui fut un succès car cela améliorait nettement la fidélité des sonorités d’instruments moyen-orientaux.

L’évolution s’est poursuivie avec le PSR-SX900 en 2019. Les claviers de la série PSR-SX étaient dotés d’un écran tactile, supprimant les larges rangées de boutons autour de l’écran pour un panneau plus épuré. Ils utilisaient également les touches haut de gamme FSB (identiques à celles des modèles ELB-01 Electone et CK61 Stage Keyboard), rehaussant considérablement la qualité de jeu. Ces claviers intégraient aussi des fonctions avancées de lecture audio telles que Time Stretch (modifier le tempo sans altérer la hauteur), Pitch Shift (modifier la hauteur sans changer le timbre), ainsi que d’autres outils, les rendant polyvalents pour des performances basées sur des Styles ou pour jouer avec des fichiers karaoké.

L’une des solutions retenues consistait à capturer tous les sons produits lors du jeu des instruments, y compris les bruits parasites. Yamaha s’est également attaché à exploiter le fait qu’une même note, jouée sur un même instrument, peut sonner différemment selon la manière dont elle est interprétée, et a enregistré ces notes exécutées de multiples façons. Avec un nombre considérable de nouveaux fichiers d’échantillons enregistrés (Mega Voice), le nouveau clavier offrait des sonorités entièrement inédites qui surpassaient celles des claviers portables existants. Le fruit de ce concept inédit, tant sur le plan du design que du son, fut la station de travail arrangeur numérique Tyros.

Les stations de travail Tyros ont été conçues pour les musiciens professionnels se produisant sur scène et présentaient un design plus épuré, car elles ne disposaient pas de haut-parleurs intégrés comme les claviers de la série PSR précédents. (Bien que des haut-parleurs puissent être installés sur le dessus de l’unité principale en option, la plupart des musiciens utilisent le système de sonorisation du lieu, rendant cette installation non nécessaire.) Pour améliorer la visibilité sur les scènes sombres, les principaux interrupteurs étaient équipés de lampes LED, et certains autres interrupteurs possédaient également une lampe LED dans leur coin supérieur gauche. Ces mesures, parmi d’autres, ont été mises en place afin de répondre aux besoins spécifiques des artistes interprètes.

Le concept a encore évolué et Yamaha a présenté le Tyros2 en 2005. L’énorme quantité de sons Mega Voice échantillonnés dans le Tyros posait un problème : il était trop difficile de les exploiter pleinement et de les mettre en œuvre avec les techniques de jeu au clavier existantes. Prenons la guitare, par exemple. Les techniques propres à cet instrument, comme le jeu en accords plaqués (strumming), lui confèrent une sonorité unique, mais il est pratiquement impossible de reproduire un strumming directement au clavier. Pour résoudre ce problème, Yamaha a mis au point la fonction Super Articulation, qui permet aux musiciens de reproduire les articulations caractéristiques d’autres instruments sans devoir apprendre de nouvelles techniques de jeu. Par exemple, le musicien peut jouer en legato ou en staccato sur le clavier pour accéder à différents échantillons, ou utiliser la molette de pitch bend et des pédales pour passer d’une technique à une autre, élargissant ainsi la palette expressive bien au-delà de ce que l’on attend habituellement d’un clavier. Cela rend possibles des interprétations expressives intégrant, par exemple, le bruit des cordes sur une guitare acoustique ou le growl d’un saxophone, bien plus que la simple reproduction d’échantillons de notes en legato.

Les musiciens du monde entier apprécient la Super Articulation, et YouTube regorge d’exemples illustrant cette fonction en action.

Le Tyros3, lancé en 2008, était équipé d’un clavier FSX offrant une jouabilité nettement améliorée, de nouvelles formes d’onde issues du synthétiseur MOTIF, de la possibilité d’importer des formes d’onde externes, et de nombreuses autres améliorations. En plus de ses fonctionnalités améliorées en tant que clavier professionnel, il intégrait également un enregistreur sur disque dur à deux pistes, ajoutant ainsi un élément essentiel pour produire de la musique de bout en bout sur un seul appareil. Le Tyros3 était aussi doté de la fonction Super Articulation 2 (S.Art2), une technologie qui divise les sons en trois parties — attaque (head), corps (body) et extinction (tail) —, sélectionne instantanément, dans une vaste base de données, les données d’échantillonnage adaptées à chaque situation, puis les connecte de manière fluide. La S.Art2 est particulièrement utile pour simuler les instruments à vent et autres instruments dont le timbre dépend fortement de la technique de jeu, et elle repose sur la technologie AEM (Articulation Element Model).

Deux ans plus tard, en 2010, Yamaha lança le Tyros4 avec des données de Styles enrichies et la fonction Vocal Harmony. L’entreprise adapta également ses fonctionnalités pour rester en phase avec les évolutions du marché, en ajoutant notamment la possibilité de télécharger du contenu via une connexion réseau et de lire des fichiers mp3. À cette époque, la gamme Tyros connut une série de mises à jour la rapprochant de la série de synthétiseurs MOTIF, et en 2012, Yamaha commercialisa le Tyros4B — une version noire au design similaire au MOTIF XF. L’année suivante vit la sortie du Tyros5, qui intégrait pour la première fois des fichiers audio de grooves de batterie réels ainsi que des effets VCM (Virtual Circuitry Modeling). Le Tyros5 ajouta plus de 300 nouvelles Voices (dont des Voices S.Art2) ainsi qu’un module générateur de sons enrichi. Parmi ses autres fonctionnalités, on trouvait la fonction Ensemble Voice, qui permettait de transformer des accords en sonorités de quatuor à cuivres, ainsi que Organ World, offrant la possibilité de jouer avec des sons d’orgues vintage directement depuis l’interface utilisateur. Le Tyros5 disposait ainsi de toutes les spécifications avancées nécessaires pour des performances professionnelles de haut niveau. Fait notable, Yamaha a également commercialisé une version du Tyros5 dotée de 76 touches.

La série Tyros a connu quatre mises à jour jusqu’au lancement du Tyros5 et s’est très bien vendue sur une période de plus de 15 ans. Cependant, comme pour tous les produits à succès de longue durée, la base d’utilisateurs a vieilli avec le temps. À l’origine, le Tyros visait principalement un public allant de la quarantaine à la soixantaine, et, à chaque mise à jour, la demande de remplacement provenait essentiellement des utilisateurs existants. Cette situation rendait difficile l’attraction d’une nouvelle génération de clients.

Pour répondre à cette préoccupation et se constituer une nouvelle clientèle tout en continuant à satisfaire les utilisateurs du Tyros, Yamaha a choisi de développer le Genos, un modèle fondé sur un concept entièrement nouveau, plutôt que de prolonger la gamme avec un Tyros6. Alors que le Tyros ciblait surtout les personnes appréciant de jouer à domicile, le Genos a été conçu en mettant l’accent sur les musiciens de scène. En Europe, principal marché des arrangeurs professionnels, de nombreux musiciens se produisaient dans des lieux tels que les lounges et les bars — un public appartenant à une génération plus jeune que celle visée par le Tyros. Poursuivant ses efforts de développement avec l’idée d’aider la nouvelle génération de musiciens à donner le meilleur d’eux-mêmes, Yamaha lança en 2017 le nouveau Genos, une station de travail numérique professionnelle. L’entreprise a créé le nom « Genos » à partir du mot anglais generate et du mot grec genos signifiant « peuple » ou « groupe ». Ce changement de nom visait à renouveler l’image du produit.