Chapitre 1 : Origine du synthétiseur Yamaha

Les technologies et les produits qui pourraient être considérés comme des prototypes des premiers instruments de musique électroniques existent depuis les années 1920, mais aucun ne s'est développé en association plus étroite avec la musique populaire que l'orgue électronique. L'Electone® (« Electone » est le nom du produit (et la marque déposée) utilisé pour les orgues électroniques de Yamaha) a fait ses débuts en 1959 avec le D-1. Des instruments de musique similaires basés sur la technologie des tubes à vide étaient déjà disponibles à l'époque, mais le D-1 était révolutionnaire dans la mesure où ses modules reposaient uniquement sur des transistors. Bien que l'Electone ait ouvert la voie au synthétiseur moderne en termes de synthèse sonore, il manquait tellement de l'expressivité des instruments acoustiques que le président de Yamaha de l'époque l'a qualifié de simple « jouet musical ». Dès que l'on jouait une touche, l'instrument produisait un son qui cessait immédiatement avec un brusque son de coupure mécanique lorsque l'on relâchait la touche.

Divers projets de recherche avaient alors identifié la manière dont un son changeait avec le temps comme le facteur le plus important pour l'interpréter comme le son d'un instrument de musique. Prenons l'exemple du piano : le son produit lorsqu'une touche est jouée comprend des harmoniques complexes générées par la frappe physique de la corde. Cependant, à mesure que le son se maintient, il ressemble progressivement à une onde avec moins de contenu harmonique—telle qu'une onde sinusoïdale. Cette variation sonore spécifique dans le temps est la caractéristique la plus distinctive qui permet d'identifier le son du piano. Yamaha a réalisé que le développement de technologies capables de recréer ces changements dans un son serait essentiel si les instruments électroniques devaient un jour produire les voix naturelles des instruments acoustiques. En réalité, l'histoire du développement des synthétiseurs Yamaha a commencé avec cette variation du son au fil du temps et notre quête pour que l'Electone produise des sons plus intéressants.

Il était donc clair qu'une nouvelle technologie de contrôle serait nécessaire pour utiliser plus efficacement un nombre limité de circuits. Si, par exemple, un instrument dispose de huit circuits de contrôle, il peut générer jusqu'à huit sons polyphoniques—c'est-à-dire huit notes différentes en même temps. Mais s'il comporte également 36 touches dans une configuration de trois octaves, cette nouvelle technologie devra savoir lequel des circuits doit être déclenché en réponse à la frappe d'une touche particulière. Notre solution a consisté à introduire un dispositif capable d'attribuer efficacement des circuits aux touches, en fonction de l'ordre dans lequel elles ont été jouées, du nombre total de touches maintenues enfoncées et d'autres facteurs connexes.

Ce type d'appareil était connu sous le nom d'assignateur de touches et peut être considéré à juste titre comme le prédécesseur de la technologie actuelle d'allocation dynamique de la voix (DVA). Au début des années 70, alors que les générateurs de sons reposaient encore sur la technologie analogique, les circuits numériques étaient déjà utilisés dans ces assignateurs de touches. Leur adoption a donc constitué une étape importante dans l'introduction de la technologie numérique à l'ère des synthétiseurs analogiques.

Bien que le SY-1 ne dispose pas d'un assignateur de touches, il est doté d'un générateur d'enveloppe permettant de modifier les sons au fil du temps. Les générateurs d'enveloppe utilisés dans les synthétiseurs comprennent généralement quatre étages, identifiés par les lettres ADSR. « A » signifie temps d'attaque—c'est-à-dire le temps réglable entre le moment où l'on appuie sur une touche et le moment où la note résultante atteint son niveau maximum. Le temps de déclin—représenté par « D »—définit la durée nécessaire, lorsque la touche est maintenue enfoncée, pour que le son passe de cette crête au niveau de maintien. Ce niveau de sustain, indiqué par « S », est le volume constant que les notes tenues atteignent en fin de compte. Enfin, le temps de relâchement—représenté par le « R » dans ADSR—spécifie le temps nécessaire pour que le son s'estompe complètement une fois que la touche a été relâchée.

Normalement, on utilise un contrôleur pour chacun de ces paramètres afin de régler la façon dont le son doit changer au fil du temps en fonction de la pression exercée sur les touches, de leur maintien et de leur relâchement. Cependant, nous pouvons clairement voir que le panneau de contrôle du SY-1 est dépourvu des boutons fournis sur les synthés modulaires tels que le Moog et le Minimoog pour configurer les étapes ADSR des enveloppes d'amplitude et de filtre. Au lieu de cela, une paire de curseurs intitulés Attack et Sustain sont utilisés pour ajuster l'enveloppe d'amplitude, et une fonction connue sous le nom d'Attack Bend permet aux enveloppes de hauteur et de filtre au début de la note d'être ajustées d'une manière unique.

Le SY-1 disposait d'une gamme d'enveloppes préréglées pour recréer le son de divers instruments tels que la flûte, la guitare et le piano, qui pouvaient être activées simplement en déplaçant les leviers de tonalité. Aujourd'hui, nous tenons pour acquis que les préréglages d'un synthétiseur peuvent être facilement rappelés, mais l'inclusion par Yamaha de cette fonctionnalité dans son tout premier synthétiseur analogique était très innovante.

Une autre caractéristique révolutionnaire du SY-1 était le contrôle tactile, ou ce que l'on appelle aujourd'hui la sensibilité à la vélocité. Avant l'introduction du SY-1, les orgues électroniques étaient généralement équipés d'une pédale de volume ou d'expression que le musicien pouvait utiliser pour moduler le son afin de mieux s'exprimer en jouant. Yamaha avait cependant travaillé sur une série de prototypes différents dans le but de moduler le son en fonction de la force avec laquelle les touches étaient jouées. Finalement, nous avons mis au point une technologie qui mesure la force du jeu en détectant le temps nécessaire pour que les touches soient complètement enfoncées, et c'est ce système que nous avons présenté pour la première fois dans le SY-1.

En 1975, un an après la sortie du SY-1, Yamaha a introduit le GX-1 en tant que modèle de concert Electone; cependant, les premiers produits non Electone à hériter des technologies uniques du SY-1 ont été les synthétiseurs combo de la série CS.

L'une des caractéristiques les plus remarquables des synthétiseurs CS était le circuit intégré utilisé dans leurs générateurs de sons et leurs contrôleurs - des composants qui avaient jusqu'alors pris la forme d'assemblages de transistors. Cette intégration de technologies de pointe a permis de réduire considérablement le poids et d'améliorer considérablement la portabilité. Prenons l'exemple du GX-1 et du CS-80, le synthétiseur CS haut de gamme : si ces deux instruments diffèrent certainement en termes de conception et de mode d'utilisation, le GX-1 pesait plus de 300 kg et coûtait 7 millions de yens, alors que le CS-80 ne pesait que 82 kg et ne coûtait que 1,28 million de yens, ce qui signifie que le musicien individuel pouvait à la fois se l'offrir et le déplacer.

Les synthétiseurs Yamaha de l'époque présentaient deux caractéristiques très distinctives, la première étant la capacité à conserver les sons programmés. De nos jours, nous n'hésitons pas à stocker nos sons originaux dans la mémoire d'un instrument, de la même manière que nous sauvegardons un fichier sur un PC. Dans les années soixante-dix, cependant, il n'existait ni RAM ni ROM, de sorte qu'une approche extrêmement analogique était employée pour stocker les sons. L'illustration suivante montre une partie d'une page du manuel d'entretien du CS-60, utilisé par les techniciens pour réparer l'instrument. Cette section, intitulée (Tone Preset 1) Circuit, contient les noms des instruments, les valeurs de résistance et un schéma de circuit. Les leviers du synthétiseur étaient reliés à des résistances variables, c'est-à-dire des éléments de circuit qui peuvent limiter le courant et la tension. Cependant, comme indiqué, des valeurs de résistance fixes correspondant à des positions spécifiques de ces leviers sont intégrées dans ce circuit. La combinaison de ces valeurs produisait un certain son ou une certaine tonalité, ce qui a valu à ces circuits, largement utilisés à l'époque, d'être appelés « tone boards ».

Dans les instruments comme le GX-1, les plaques de tonalité étaient physiquement insérées et retirées pour modifier les sons. Yamaha utilisait donc déjà à l'époque une méthode de stockage du son semblable aux cartouches ROM de type analogique. Le CS-80, quant à lui, possédait une fonctionnalité permettant de basculer instantanément entre quatre sons originaux. Plus précisément, il comportait quatre ensembles complets d'éléments de mémoire, un élément de mémoire de chaque ensemble correspondant à un contrôleur d'instrument spécifique. Chacun des quatre ensembles pourrait donc être utilisé pour stocker toutes les positions du contrôleur pour un son créé par l'utilisateur.

L'autre caractéristique des synthétiseurs Yamaha était les générateurs d'enveloppe de type IL-AL. IL et AL désignent respectivement le niveau initial et le niveau d'attaque, et ces générateurs d'enveloppe utilisent une approche légèrement différente de celle du type ADSR standard. Dans une enveloppe ADSR, la valeur correspondant au tout début de la phase d'attaque est la valeur de base, zéro. Lorsque nous appliquons l'enveloppe produite par un tel générateur à un filtre, le ton au début du son est déterminé par le réglage actuel de la fréquence de coupure; cependant, les tons au sommet de l'attaque et pendant que la note est maintenue sont définis par ce réglage de la fréquence de coupure en combinaison avec la profondeur du générateur d'enveloppe et la valeur du niveau de maintien. Ces sonorités étant le résultat de multiples réglages, l'ajustement de la manière dont un son change au fil du temps peut devenir assez déroutant. En revanche, lors de l'application d'une enveloppe avec des réglages de niveau initial et de niveau d'attaque, la fréquence de coupure du filtre détermine le son produit pendant que la note est maintenue, et les contrôleurs IL et AL peuvent définir les sons au début et à la crête de l'étape d'attaque indépendamment. Cette approche offre un degré de liberté beaucoup plus élevé, en particulier lorsqu'il s'agit de recréer des sonorités naturelles. Caractéristique unique de Yamaha, le générateur d'enveloppe de type IL-AL démontre une fois de plus l'engagement de nos développeurs en faveur de la création de sons de haute qualité.

Le CS-80 était également équipé d'une barre de portamento, connue sous le nom de « ribbon controller », qui permettait de courber la hauteur en douceur, et d'une fonctionnalité « aftertouch » qui détectait la pression appliquée à chaque touche maintenue enfoncée et modifiait le son en conséquence. Étant donné que ces fonctions restent extrêmement populaires dans les synthétiseurs modernes, le fait que Yamaha les ait conçues et mises en œuvre il y a quatre décennies souligne l'excellence technique de notre équipe de développement de synthétiseurs.

Dans la seconde moitié des années 70, nous avons élargi la série CS avec des synthétiseurs monophoniques à bas prix, et comme les musiciens amateurs pouvaient désormais s'offrir ces instruments, ils ont gagné en popularité. Grâce en partie aux progrès rapides de l'intégration des circuits électroniques et à la baisse des prix qui en a résulté, le CS-5, que nous avons lancé sur le marché en 1978, ne pesait que 7 kg et ne coûtait que 62 000 yens.

La plupart des technologies et des fonctions des synthétiseurs Yamaha d'aujourd'hui ont été mises au point lors du développement d'instruments compacts et abordables tels que ceux-ci. Par exemple, les contrôleurs de modulation et de pitch bend à molette du CS-15D sont devenus des caractéristiques distinctives de nos instruments et sont toujours utilisés dans les derniers modèles MONTAGE M. En 1979, nous avons sorti le CS-20M, passant à la technologie numérique pour le stockage des sons. Le CS-70M, introduit en 1981, était très similaire aux instruments modernes en termes de fonctionnalités : il offrait notamment une fonction d'accord automatique qui résolvait les éternels problèmes d'accord rencontrés par les synthétiseurs analogiques, et comportait également un séquenceur intégré réalisé à l'aide d'un microprocesseur dédié.

Le CS01 de 1982 a été un synthétiseur véritablement décisif. Capable de fonctionner sur piles et équipé d'un mini clavier, d'un haut-parleur intégré et d'une bandoulière, entre autres caractéristiques, il a inauguré une nouvelle ère en termes de synthèse sonore et de mode d'utilisation.

Depuis ses débuts en 1974, le développement des synthétiseurs chez Yamaha s'est déroulé parallèlement à de nombreuses autres avancées dans les technologies de génération de sons qui ont également débuté dans les années soixante-dix. Parmi les exemples notables, on peut citer la recherche sur la synthèse FM, qui allait devenir extrêmement populaire dans les années 80, et le système hybride Pulse Analog Synthesis System (PASS), qui combinait des technologies numériques et analogiques et a été adopté pour être utilisé dans les générateurs de sons Electone en 1977. Les enregistrements des sons produits par ces technologies prototypes montrent que, en particulier, l'approche de la synthèse analogique utilisée dans le SY-1 a été perfectionnée jusqu'à un niveau commercialement viable. À cet égard, il est remarquable de constater la rapidité avec laquelle les développeurs de Yamaha de l'époque ont identifié tant de nouvelles technologies très prometteuses et les ont immédiatement mises en œuvre.

Même après la sortie du D-1, le premier Electone, de nombreux problèmes concernant la qualité du son devaient encore être résolus. Un problème particulièrement difficile à résoudre était de rendre ces nouveaux instruments aussi expressifs que leurs homologues acoustiques. Comme nous l'avons vu, les changements de tonalité et de volume au fil du temps ont été identifiés comme essentiels à cet égard, ce qui a donné lieu à une recherche et à un développement continus et permanents en vue d'obtenir des sons de meilleure qualité pour répondre à ce besoin. Symbolisant peut-être la période de forte croissance de l'économie japonaise, le président de Yamaha de l'époque aurait demandé à son équipe de « dépenser tout ce que vous voulez, mais donnez-moi quelque chose qui puisse être le meilleur au monde ». Avec une telle passion et un tel dévouement, le développement des synthétiseurs chez Yamaha au cours des années 70 n'a pas seulement donné naissance à une gamme éblouissante de technologies originales - il a sans aucun doute jeté les bases de la popularisation à venir du synthétiseur en tant qu'instrument de musique.