Chapitre 7 : Les instruments qui créent le son

Il est intéressant de noter que la technologie VCM sous-jacente est issue d'un projet de recherche du K's Lab, une équipe de recherche interne dirigée par Toshifumi Kunimoto, un docteur en sciences de l'information également connu sous le nom de « Dr K ». L'équipe a été formée en 1987 pour développer la prochaine génération de systèmes de générateurs de sons après la commercialisation des générateurs de sons FM et AWM de Yamaha. Le laboratoire s'est engagé dans un effort novateur pour déterminer mathématiquement les principes selon lesquels les instruments acoustiques produisent des sons, jetant les bases du générateur de sons Virtual Acoustic (VA) qui apparaîtra sur le synthétiseur VL1 en 1993. Cependant, le calcul des caractéristiques acoustiques des instruments à vent coniques tels que les saxophones nécessitait un si grand nombre de formules que le générateur de sons VA aurait dépassé la technologie du processeur de signal numérique (DSP) disponible à l'époque. À la recherche d'une solution, le laboratoire de K a découvert un article sur la théorie de la ramification publié en japonais en 1977 (Note 1). Selon la théorie de la ramification, les caractéristiques acoustiques d'un tuyau conique peuvent être approximées par deux tuyaux cylindriques. Grâce à cette théorie, le laboratoire a utilisé des tuyaux cylindriques d'un diamètre fixe pour simplifier les formules, ce qui a rendu le nouveau système de générateur de sons plus pratique et a conduit à la mise sur le marché du générateur de sons VA. Par ailleurs, nous avons appliqué la théorie de la ramification au-delà du domaine des simulations électroniques, en l'utilisant pour concevoir le Venova, un instrument à vent occasionnel. L'instrument entièrement acoustique a fait ses débuts en 2017 et a remporté le Good Design Award au Japon.

Note 1 :

Ensui horn no hankyoshin shuhasu no kyumenha riron ni yoru kaiseki - ensui-gata kangakki no naru shuhasu (Analyse par la théorie des ondes sphériques de la fréquence anti-résonante d'un cornet conique - Sounding frequency of cone wind instrument), Junichi SANEYOSHI, 1977.

K's Lab a participé au développement de nombreux autres générateurs de sons après le VA, notamment l'AN1x (1997), un synthétiseur analogique à modélisation basé sur le DSP, et l'EX5 (1998), qui comportait le système de générateur de sons hybride Extended Synthesis. Vers 2001, le laboratoire a commencé à développer des effets en utilisant des modèles physiques de circuits analogiques.

Les circuits analogiques sont une combinaison de condensateurs, de transistors et d'autres composants ; même avec des composants de même capacité et de même facteur d'amplification, différents fabricants et modèles entraînent de légères variations. En particulier dans le cas de signaux sonores et d'autres signaux électriques à fréquence variable, les caractéristiques de fréquence des composants ont un effet substantiel sur le son. En d'autres termes, une paire d'effecteurs ayant la même fonction a un son différent si leurs circuits analogiques contiennent des composants différents ou ont été assemblés différemment. C'est l'une des raisons pour lesquelles les musiciens et les ingénieurs préfèrent un produit plutôt qu'un autre et choisissent avec soin.

En cours de route, les développeurs du YC61 ont décidé d'appliquer cette technologie de simulation de circuits analogiques et d'autres phénomènes physiques par DSP au développement d'un nouveau générateur de sons d'orgue, et se sont concentrés sur l'utilisation de la technologie VCM pour simuler un générateur de sons d'orgue de type « tonewheel ».

Le YC61 est doté de la technologie VCM, à l'exception du générateur de sons VCM Organ. Alors que la plupart des orgues sont généralement fabriqués avec un amplificateur équipé d'un haut-parleur rotatif, tel que le Leslie, le YC61 modélise ce son de haut-parleur rotatif avec un effet appelé haut-parleur rotatif VCM. While most organs are usually built with an amplifier fitted with a rotary speaker, such as the Leslie, the YC61 models this rotary speaker sound with an effect called VCM rotary speaker.

En 2016, Yamaha a lancé le MONTAGE, un synthétiseur hybride phare doté des moteurs sonores AWM2 et FM-X. Sept ans plus tard, en octobre 2023, nous avons sorti le MONTAGE M, doté du nouveau moteur sonore AN-X. En fait, le « M » de MONTAGE M signifie que, avec trois moteurs sonores, l'instrument est passé d'un hybride à un multi-synthétiseur.

Le nouveau moteur sonore AN-X est un type de modélisation analogique virtuelle qui utilise la technologie numérique pour simuler un synthétiseur analogique. Par rapport au moteur sonore AN (également à modélisation analogique virtuelle) de l'AN1x sorti en 1997, ses spécifications ont été considérablement améliorées au point que, lorsqu'elles sont combinées à l'ensemble des commandes en temps réel du MONTAGE, les joueurs peuvent désormais bénéficier d'une édition vocale plus complexe.

Une autre différence entre le MONTAGE M et les modèles précédents est la méthode de sauvegarde des voix. Chaque voix est construite sur 16 parties sélectionnables à partir de l'un des moteurs sonores AN-X, FM-X ou AWM2, qui sont sauvegardées en tant qu'unité appelée PERFORMANCE. Dans la série des MOTIF, il y avait une distinction claire entre le mode VOICE, où les voix étaient commutées une à une entre le piano, l'orgue et les voix de synthétiseur, et le mode PERFORMANCE, qui rassemblait plusieurs parties pour restituer les voix du mode VOICE afin d'obtenir un son superposé. En ce qui concerne la relation entre VOICE et PERFORMANCE, le format de sauvegarde des voix en tant que voix et multi-parties a été introduit à peu près au moment où la section du moteur sonore est devenue multicanal (multi-parties) ; à partir de l'EX5, les noms VOICE et PERFORMANCE ont été utilisés de manière plus explicite et sont devenus synonymes du format de sauvegarde des voix des synthétiseurs Yamaha. Cependant, à partir de MONTAGE, la méthode VOICE de sauvegarde des parties individuelles a été abandonnée ; tout est désormais sauvegardé en tant que PERFORMANCE.

Le MONTAGE M permet à l'utilisateur de choisir entre AN-X, FM-X et AWM2 pour chaque partie d'une PERFORMANCE ; par exemple, en réglant la partie 1 sur AMW2 Piano, la partie 2 sur FM-X Electric Piano et la partie 3 sur AN-X Pad Sound, on obtient un son superposé composé d'un piano acoustique, d'un piano électrique et d'un synthétiseur. Il est ainsi possible de combiner tous les systèmes de moteurs sonores à la manière d'un oscillateur pour créer des sons, et l'utilisation du séquenceur de mouvement et du SuperKnob pour contrôler simultanément les paramètres des différentes parties offre une approche qui transcende les limites des systèmes de moteurs sonores, même pour l'édition vocale en temps réel.

La fonction Smart Morph (Note 2) permet à MONTAGE M d'apprendre deux voix ou plus et d'utiliser les éléments constitutifs de chacune d'elles pour créer une nouvelle voix qui peut être utilisée graphiquement.

Supposons que A soit une voix de pad synthétique, B une voix de piano électrique et C une voix de synthétiseur de cuivres (soit FM-X uniquement, soit AN-X uniquement). Lorsque ces données sont saisies dans l'écran Smart Morph Edit et que l'on appuie sur le bouton Learn, l'écran prend l'aspect d'un pavé XY affichant les résultats de l'apprentissage automatique en couleur. L'écran affiche un carré blanc avec une ligne de connexion pour chaque voix et un seul carré bleu dans le coin supérieur gauche. L'utilisateur peut toucher l'écran pour déplacer le carré bleu. S'ils déplacent le carré bleu sur le carré blanc correspondant à A (le synth pad), la voix du synth pad retentit. S'ils déplacent la case bleue sur la case blanche correspondant à B (le piano électrique), la voix du piano électrique retentit. En déplaçant le carré bleu n'importe où entre A, B et C, le MONTAGE M génère automatiquement une voix qui mélange les éléments respectifs de manière proportionnelle. Les couleurs sur l'écran indiquent la force relative des voix ; par exemple, plus le carré bleu est proche de B (le piano électrique), plus l'élément piano électrique est fort.

Ainsi, les utilisateurs peuvent créer de nouvelles voix à partir de voix existantes. Ils peuvent également utiliser le SuperKnob pour déplacer le carré bleu sur la carte (l'écran en forme de pavé XY) en temps réel afin de créer des voix plus complexes.

Note 2 :

Smart Morph est disponible sur le MONTAGE 3.5 OS ou supérieur et le MONTAGE M (FM-X uniquement), et peut être utilisé avec AN-X sur le MONTAGE M 2.0 OS ou supérieur.

Au fur et à mesure que les moteurs de son deviennent plus sophistiqués et acquièrent de nouvelles fonctions de création sonore qui peuvent être combinées pour créer de nouvelles voix, il devient plus difficile de maîtriser les techniques nécessaires pour les utiliser à cette fin. Bien sûr, un écran tactile couleur peut améliorer considérablement l'opérabilité et la visibilité, mais MONTAGE M va plus loin et incorpore encore plus d'idées.

Tout d'abord, l'écran principal situé au centre de l'unité principale permet à l'utilisateur de changer de voix d'une simple pression. Grâce à la fonction de recherche par catégorie, l'utilisateur peut rechercher des catégories vocales par le toucher plutôt qu'à l'aide d'un menu déroulant. Ces touches tactiles et de commutation de l'affichage sont reliées aux touches LIVE SET et CATEGORY et aux 16 touches situées en dessous sur le côté droit de l'appareil, de sorte que l'une ou l'autre peut être utilisée pour effectuer des modifications, et que l'éclairage LED des touches et les mises en évidence de l'affichage sont toujours liés.

Le MONTAGE M est également équipé de solutions utiles pour l'édition des voix. Par exemple, lors de l'édition des voix AN-X, il y a trois sections d'oscillateur et des réglages pour la hauteur, le LFO, la largeur d'impulsion, la modulation et d'autres paramètres détaillés qui ne peuvent pas être affichés sur un seul écran. C'est pourquoi il y a généralement un écran pour chaque oscillateur avec des boutons ou des menus déroulants pour passer d'un oscillateur à l'autre. La hiérarchie est devenue plus complexe en raison des sections de filtre et d'ampli, des réglages d'enveloppe et d'autres fonctions ajoutées, ce qui a rendu plus difficile pour l'utilisateur d'atteindre l'écran de paramètres souhaité. Pour résoudre ce problème, le MONTAGE M dispose d'un bouton de NAVIGATION sur le côté droit de l'unité principale. Une simple pression et l'écran principal affiche un schéma fonctionnel de la voix en cours d'édition. Le retour au schéma fonctionnel permet d'avoir une vue d'ensemble des sections auxquelles appartient chaque paramètre, ce qui permet d'accéder au paramètre souhaité par une simple pression sur la section correspondante de l'écran principal.

En cette année marquant le 50e anniversaire des synthétiseurs Yamaha, le système d'exploitation MONTAGE M a été mis à jour à la version 2.0. La mise à jour comprend de nombreux ajouts et améliorations, à commencer par les formes d'onde du CFX, le piano à queue de concert phare de Yamaha, qui ont été commercialisées en 2022. Sont également inclus l'effet Shimmer Reverb, récemment populaire, et la fonction Smart Morph, qui n'était auparavant compatible qu'avec FM-X et peut désormais être utilisée avec AN-X. Nous présentons ici une autre mise à jour de la version 2.0 : la prise en charge du protocole MIDI 2.0 publié en 2019.

Le MONTAGE M est le premier synthétiseur compatible MIDI 2.0 de Yamaha. En transférant les données MIDI dans des paquets de 32 à 128 bits, au lieu des 8 bits conventionnels, MIDI 2.0 offre une résolution de données nettement supérieure à celle de MIDI 1.0. Si l'on prend l'exemple des données de changement de contrôle pour le transfert de données sur le volume et d'autres paramètres, avec MIDI 1.0, seuls sept bits sont disponibles dans la zone de données, ce qui se traduit par une résolution maximale de 128 pas (27). Les données pour les paramètres tels que le pitch bend comprennent des paires d'octets de sept bits combinés pour créer des octets de 14 bits, ce qui donne une résolution maximale de 16 384 pas (214). Les zones de données MIDI 2.0 comportent 32 bits utilisables pour une résolution maximale stupéfiante de près de 4,3 milliards de pas (232 = 4 294 967 296). La vitesse est également considérablement améliorée, avec 16 bits pour un maximum de 65 536 valeurs.

Le système d'exploitation MONTAGE M 2.0 prend en charge une résolution de 10 bits (1 024 pas) pour les paramètres tels que la vélocité, l'aftertouch (polyphonique et canal), le SuperKnob, la molette de pitch bend, la molette de modulation, le 8-knob, le 8-fader, la pédale de commande et le sustain. En d'autres termes, une connexion MIDI 2.0 est nécessaire pour tirer pleinement parti de cette fonction en combinaison avec un DAW ou un autre logiciel. Bien entendu, il est possible de travailler sans perte de qualité en utilisant le MONTAGE M seul.

Avec les synthétiseurs, nous avons tendance à nous concentrer sur la structure du moteur sonore - analogique ou numérique, AWM2 ou FM - mais le fait qu'après 50 ans Yamaha continue d'améliorer les interfaces utilisateur, les claviers et d'autres composants pour donner aux joueurs ce qu'ils veulent est la preuve que l'entreprise considère les synthétiseurs comme des instruments de musique qui méritent les meilleurs efforts de développement.

Depuis que l'utilisation de DAW pour produire de la musique est devenue courante, la façon dont nous envisageons la relation entre les synthétiseurs logiciels et les synthétiseurs matériels a changé à bien des égards.

Lorsque le style de production basé sur le DAW est devenu la norme, les producteurs de musique ont commencé à considérer les synthétiseurs matériels comme des claviers maîtres, et les compositeurs et arrangeurs les ont vus comme des objets permettant d'expérimenter des motifs. Ces nouveaux rôles ont joué un rôle majeur dans la conception du synthétiseur MOTIF par Yamaha.

Nous avons tenté de fournir un logiciel d'édition pour rendre les sons des synthétiseurs matériels disponibles comme leurs équivalents logiciels avec une fonctionnalité d'interface audio, mais nous n'avons finalement pas réussi à changer le paradigme de l'utilisation des synthétiseurs matériels pour les performances en direct et des synthétiseurs logiciels pour la production. Les spécifications des ordinateurs ne cessant de s'améliorer, un nombre croissant de musiciens utilisent des synthétiseurs logiciels dans leurs concerts, à tel point qu'il semble que les synthétiseurs matériels soient en train de tomber complètement en désuétude.

1. Les musiciens qui produisent à domicile et se rendent souvent en studio pour les sessions de chant et de mixage.

De nombreux musiciens semblent travailler de cette manière aujourd'hui. L'ESP leur permet d'accéder aux mêmes sons dans un environnement DAW qu'avec leur MONTAGE M, tout en laissant le matériel à la maison. Dans le passé, les musiciens créaient souvent des fichiers audio qu'ils emportaient en studio à la place de leurs synthétiseurs matériels, mais ils rencontraient des problèmes parce qu'ils ne pouvaient pas modifier les voix pendant les sessions de mixage. Bien que d'autres plugins synthétiques soient envisageables pour effectuer des changements majeurs, ESP est optimal pour effectuer des modifications mineures.

2. Musiciens qui enregistrent en tournée

De nombreux musiciens rencontrent des problèmes lorsqu'ils souhaitent enregistrer avec un artiste en tournée et que leur matériel est en transit et donc indisponible. Certains contournent ce problème en achetant plusieurs ensembles d'équipements identiques pour les tournées et les enregistrements, ce qui n'est pas nécessaire avec l'ESP. Un autre avantage de l'ESP est la possibilité de charger les voix utilisées pour les nouveaux enregistrements directement dans un MONTAGE M afin d'interpréter les morceaux en tournée.

Cela montre comment l'ESP combine les avantages des synthétiseurs matériels et des synthétiseurs logiciels afin que les utilisateurs puissent bénéficier des deux. Le fait que l'ESP soit disponible gratuitement pour les utilisateurs enregistrés de MONTAGE M peut sembler être un bonus, mais l'idée est que le synthétiseur MONTAGE M comprend à la fois le matériel et l'ESP. C'est la réponse de Yamaha au débat actuel entre matériel et logiciel, alors que l'entreprise célèbre le 50e anniversaire de ses synthétiseurs.

Cinquante ans se sont écoulés depuis que Yamaha a lancé le SY-1 en 1974. À partir d'un projet visant à accroître l'expressivité de l'Electone, nous avons réalisé de nombreuses innovations technologiques dans les systèmes de moteurs sonores, les claviers, les interfaces utilisateur, les technologies acoustiques, etc., pour aboutir en 2024 à la sortie de MONTAGE M 2.0.

Le demi-siècle écoulé est rempli de synthétiseurs qui n'existent que parce que Yamaha est persévérant et sérieux dans sa quête de transformer ses idéaux en réalité et de partager ses technologies distinctives avec le monde. Il existe de nombreuses façons de décrire notre approche, qui consiste à utiliser l'ensemble des technologies cultivées par nos ancêtres pour créer des produits innovants qui satisfont les besoins et dépassent les attentes de l'époque, sur la base de notre conviction que les synthétiseurs sont des instruments permettant de créer des sons. L'un d'eux est peut-être le désir fervent d'utiliser la technologie Yamaha pour créer des instruments qui produisent des sons. Le maintien de cette aspiration nous poussera à découvrir des technologies permettant d'écrire de nouveaux chapitres dans l'histoire des synthétiseurs pour les 50 prochaines années et au-delà.