Bab 1: Asal Usul Synthesizer Yamaha

Teknologi dan produk yang dapat dianggap sebagai prototipe untuk instrumen musik elektronik pertama telah ada sejak tahun 1920-an, tetapi tidak ada yang berkembang dalam kaitan yang lebih erat dengan musik populer daripada organ elektronik. Electone® ("Electone" adalah nama produk (dan merek dagang) yang digunakan untuk organ elektronik Yamaha) memulai debutnya pada tahun 1959 dengan D-1. Instrumen musik serupa yang didasarkan pada teknologi tabung vakum sudah tersedia pada saat itu, tetapi D-1 bersifat revolusioner karena modulnya hanya mengandalkan transistor. Meskipun Electone menjadi pelopor synth modern dalam hal sintesis suara, ia tidak memiliki ekspresivitas dari instrumen akustik sedemikian rupa sehingga presiden Yamaha saat itu menyebutnya hanya sebagai "musical toy". Begitu seseorang memainkan tuts, instrumen tersebut menghasilkan nada yang langsung berhenti dengan suara pemutusan mekanis yang tiba-tiba saat tuts dilepaskan.

Berbagai proyek penelitian pada saat itu telah mengidentifikasi cara nada berubah seiring waktu sebagai faktor terpenting dalam menafsirkannya sebagai suara alat musik. Mari kita pertimbangkan piano sebagai contoh: nada yang dihasilkan saat tuts dimainkan mencakup harmonik kompleks yang dihasilkan oleh pukulan fisik pada senar. Namun, saat suara sustain, dia secara bertahap menjadi seperti gelombang dengan konten harmonik yang lebih sedikit—seperti gelombang sinus. Variasi sonik khusus ini dari waktu ke waktu adalah karakteristik paling khas yang memungkinkan kita mengidentifikasi suara piano. Yamaha menyadari bahwa pengembangan teknologi yang mampu menciptakan kembali perubahan ini dalam suara akan menjadi penting jika instrumen elektronik ingin menghasilkan suara instrumen akustik yang terdengar natural. Pada kenyataannya, sejarah pengembangan synthesizer Yamaha sebenarnya dimulai dengan variasi suara ini dari waktu ke waktu dan pencarian kami untuk membuat Electone menghasilkan suara yang lebih menarik.

Dengan demikian, jelaslah bahwa teknologi kontrol yang baru akan diperlukan untuk menggunakan sejumlah sirkuit terbatas dengan cara yang lebih efektif. Misalnya, jika sebuah instrumen memiliki delapan sirkuit kontrol, instrumen tersebut dapat menghasilkan hingga delapan nada polifonik—yaitu, delapan nada berbeda pada saat yang sama. Namun, jika instrumen tersebut juga memiliki 36 tuts dalam konfigurasi tiga oktaf, teknologi baru ini perlu mengetahui sirkuit mana yang harus dipicu sebagai respons terhadap permainan tuts tertentu. Solusi kami adalah memperkenalkan perangkat yang dapat menetapkan sirkuit ke tuts secara efisien, berdasarkan urutan mereka dimainkan, jumlah total tuts yang sedang ditekan, dan faktor terkait lainnya.

Jenis perangkat ini dikenal sebagai key assigner, dan dapat disebut sebagai pendahulu dari teknologi dynamic voice allocation (DVA) saat ini. Pada awal tahun tujuh puluhan, ketika tone generator masih mengandalkan teknologi analog, rangkaian digital sudah digunakan dalam key assigner ini. Dengan demikian, adopsi perangkat ini merupakan tonggak penting dalam pengenalan teknologi digital di era analog-synth.

Meskipun SY-1 tidak memiliki key assigner, ia memiliki generator envelope untuk mengubah bunyinya seiring waktu. Generator envelope yang digunakan dalam synthesizer biasanya terdiri dari empat tahap, yang diidentifikasi dengan huruf ADSR. "A" adalah singkatan dari attack time—yaitu, waktu yang dapat disesuaikan antara penekanan tuts dan nada yang dihasilkan mencapai level puncak. Decay time—diwakili oleh "D"—menentukan berapa lama waktu yang diperlukan saat tuts ditekan agar bunyi turun dari puncak ini ke level sustain. Level sustain ini, ditunjukkan dengan "S", adalah volume konstan yang akhirnya dicapai oleh nada yang ditahan. Terakhir, release time—diwakili oleh "R" dalam ADSR—menentukan berapa lama waktu yang diperlukan agar bunyi menghilang sepenuhnya setelah tuts dilepaskan.

Biasanya, seseorang akan menggunakan kontroler untuk masing-masing parameter ini guna menyesuaikan bagaimana suara akan berubah seiring waktu sebagai respons terhadap memainkan, menahan, dan melepas tuts. Namun, kita dapat melihat dengan jelas bahwa panel kontrol SY-1 tidak memiliki knob yang disediakan pada synth modular seperti Moog dan Minimoog untuk melakukan konfigurasi tahapan ADSR dari envelope amplitudo dan filter. Sebagai gantinya, sepasang slider berlabel Attack dan Sustain digunakan untuk menyesuaikan envelope amplitudo, dan fitur yang dikenal sebagai Attack Bend memungkinkan envelope pitch dan filter di awal not untuk disesuaikan dengan cara yang unik.

SY-1 dilengkapi dengan berbagai preset envelope untuk menciptakan kembali suara berbagai instrumen seperti flute, gitar, dan piano, yang dapat diaktifkan hanya dengan menggerakkan tuas nada. Saat ini, kita menganggap bahwa preset synthesizer dapat dipanggil kembali dengan mudah, tetapi penyertaan fungsi ini oleh Yamaha dalam synthesizer analog pertamanya merupakan hal yang sangat inovatif.

Fitur inovatif lain dari SY-1 adalah kontrol sentuh, atau yang sekarang dikenal sebagai sensitivitas velocity. Sebelum SY-1 diperkenalkan, organ elektronik biasanya dilengkapi dengan pedal volume atau ekspresi yang dapat digunakan musisi untuk memodulasi suara agar lebih ekspresif saat bermain. Namun, Yamaha telah mengerjakan berbagai prototipe berbeda dengan tujuan melakukan modulasi nada berdasarkan seberapa keras tuts dimainkan. Akhirnya, kami menyempurnakan teknologi yang mengukur kekuatan permainan dengan mendeteksi berapa lama waktu yang dibutuhkan tuts untuk ditekan sepenuhnya, dan sistem inilah yang kami luncurkan pertama kali di SY-1.

Pada tahun 1975, satu tahun setelah merilis SY-1, Yamaha memperkenalkan GX-1 sebagai Electone model konser; namun, produk non-Electone pertama yang mewarisi teknologi unik SY-1 adalah synthesizer combo CS Series.

Salah satu fitur paling menonjol dari synthesizer CS adalah sirkuit terpadu yang digunakan dalam tone generator dan kontroler—komponen yang hingga saat itu berbentuk rakitan transistor. Integrasi teknologi canggih ini membuka jalan bagi pengurangan berat yang sangat besar dan portabilitas yang jauh lebih baik. Pertimbangkan, misalnya, GX-1 dan CS-80—synth CS terbaik: meskipun kedua instrumen ini jelas berbeda dalam hal desain dan cara penggunaan, GX-1 memiliki berat lebih dari 300 kg dan dibanderol dengan harga tujuh juta yen, tetapi CS-80 hanya memiliki berat 82 kg dan harganya hanya 1,28 juta yen, yang berarti bahwa musisi perorangan mampu membelinya dan membawanya ke mana-mana.

Synthesizer Yamaha pada saat itu memiliki dua fitur yang sangat khas, yang pertama adalah kemampuan untuk menyimpan suara yang telah diprogram. Saat ini, kita tidak menganggap penting untuk menyimpan suara asli kita dalam memori instrumen dengan cara yang sama seperti menyimpan file di PC. Namun, pada tahun tujuh puluhan, RAM maupun ROM belum ada, jadi pendekatan yang sangat analog digunakan untuk menyimpan suara. Ilustrasi berikut menunjukkan bagian dari halaman dari manual servis CS-60, yang digunakan oleh teknisi saat memperbaiki instrumen. Bagian ini, berjudul (Tone Preset 1) Circuit, berisi nama instrumen, nilai resistansi, dan diagram sirkuit. Tuas synthesizer dihubungkan ke resistor variabel—yaitu, elemen sirkuit yang dapat membatasi arus dan tegangan. Namun, seperti yang ditunjukkan, nilai resistansi tetap yang sesuai dengan posisi tertentu dari tuas ini dibangun ke dalam sirkuit ini. Kombinasi nilai-nilai ini menghasilkan suara atau nada tertentu, yang menyebabkan sirkuit ini—yang banyak digunakan saat itu—disebut "tone board."

Pada instrumen seperti GX-1, tone board dimasukkan dan dilepas secara fisik untuk mengubah suara. Karena itu, Yamaha pada saat itu sudah menggunakan metode penyimpanan suara yang tidak jauh berbeda dengan cartridge ROM tipe analog. Sementara itu, CS-80 memiliki fungsionalitas yang memungkinkan peralihan instan antara empat suara asli. Secara khusus, ia memiliki empat set elemen memori lengkap, dengan satu elemen memori dari setiap set yang sesuai dengan pengontrol instrumen tertentu. Dengan demikian, masing-masing dari keempat set tersebut dapat digunakan untuk menyimpan semua posisi pengontrol untuk suara yang dibuat pengguna.

Fitur khas lain dari synthesizer Yamaha adalah generator envelope tipe IL-AL. IL dan AL masing-masing merujuk pada Initial Level dan Attack Level, dan generator envelope ini menggunakan pendekatan yang sedikit berbeda dengan tipe ADSR standar. Dalam envelope ADSR, nilai yang sesuai dengan awal tahap attack adalah nilai dasar, nol. Ketika kita menerapkan envelope yang dihasilkan oleh generator tersebut ke filter, nada pada awal suara ditentukan oleh pengaturan frekuensi cutoff saat ini; namun, nada pada puncak attack dan saat nada ditahan ditentukan oleh pengaturan frekuensi cutoff ini yang dikombinasikan dengan kedalaman generator envelope dan nilai sustain-level. Karena nada-nada ini merupakan hasil dari beberapa pengaturan, menyesuaikan cara suara berubah seiring waktu bisa menjadi sangat membingungkan. Sebaliknya, ketika menerapkan envelope dengan pengaturan Initial Level dan Attack Level, frekuensi cutoff filter menentukan nada yang dihasilkan saat nada ditahan, dan pengontrol IL dan AL dapat mengatur nada pada awal dan puncak tahap attack secara independen. Pendekatan ini memberikan kebebasan yang jauh lebih tinggi, terutama saat mencoba menciptakan kembali nada yang terdengar alami. Sebagai fitur unik Yamaha, generator envelope tipe IL-AL semakin menunjukkan komitmen pengembang kami terhadap penciptaan suara berkualitas tinggi.

CS-80 juga dilengkapi dengan sebuah portamento bar yang dikenal sebagai ribbon controller, yang dapat digunakan untuk membengkokkan nada secara halus, dan fungsi aftertouch yang dapat mendeteksi tekanan yang diberikan pada setiap tuts yang ditekan dan mengubah nada yang sesuai. Mengingat bahwa fungsi-fungsi ini tetap sangat populer dalam synth modern, fakta bahwa Yamaha merancang dan menerapkannya empat dekade lalu menggarisbawahi keunggulan teknis tim pengembangan synthesizer kami.

Pada paruh kedua tahun tujuh puluhan, kami memperluas CS Series dengan synthesizer monofonik murah, dan karena musisi amatir kini mampu membeli instrumen ini, popularitasnya pun meningkat. Berkat kemajuan pesat dalam integrasi sirkuit elektronik dan harga yang lebih rendah, CS-5, yang kami perkenalkan ke pasaran pada tahun 1978, beratnya hanya 7 kg dan harganya hanya 62.000 yen.

Banyak teknologi dan fitur dari synthesizer Yamaha masa kini yang pertama kali direalisasikan selama pengembangan instrumen yang ringkas dan terjangkau seperti ini. Misalnya, kontroler tipe roda pitch bend dan modulasi dari CS-15D telah menjadi fitur khas instrumen kami dan masih digunakan dalam model MONTAGE M terkini. Pada tahun 1979 kami merilis CS-20M, beralih ke teknologi digital untuk menyimpan suara. CS-70M yang diperkenalkan pada tahun 1981 sangat mirip dengan instrumen modern dalam hal fungsionalitas: khususnya, ia menawarkan fungsi auto-tune yang memecahkan masalah tuning yang telah lama ditemukan dalam synthesizer analog, dan juga menampilkan sequencer bawaan yang direalisasikan dengan menggunakan sebuah mikroprosesor khusus.

CS01 tahun 1982 adalah synthesizer yang benar-benar penting. Mampu beroperasi dengan baterai dan dilengkapi dengan keyboard mini, speaker internal, dan pin strap bahu serta dengan berbagai fitur lainnya, ia mengawali era baru dalam hal synthesis suara dan cara penggunaan.

Sejak awal berdirinya pada tahun 1974, pengembangan synthesizer di Yamaha telah berkembang seiring dengan banyak kemajuan lain dalam teknologi tone generator yang juga dimulai pada tahun tujuh puluhan. Contoh penting adalah penelitian tentang sintesis FM, yang kemudian menjadi sangat populer pada tahun delapan puluhan, dan Pulse Analog Synthesis System (PASS) hybrid, yang menggabungkan teknologi digital dan analog serta diadopsi untuk digunakan dalam tone generator Electone pada tahun 1977. Rekaman suara yang dihasilkan oleh teknologi prototipe ini menunjukkan bahwa, khususnya, pendekatan synthesis analog yang digunakan dalam SY-1 sebenarnya telah disempurnakan ke tingkat yang layak secara komersial. Dalam hal ini, sungguh luar biasa betapa cepatnya para pengembang Yamaha saat itu mengidentifikasi begitu banyak teknologi baru yang sangat menjanjikan dan segera menggunakannya.

Bahkan setelah kami merilis D-1 sebagai Electone pertama, banyak masalah terkait kualitas suara masih perlu diselesaikan. Salah satu masalah yang sangat menantang adalah bagaimana membuat instrumen baru ini sama ekspresifnya dengan instrumen akustik. Seperti yang telah kita lihat, perubahan nada dan volume dari waktu ke waktu dianggap penting dalam hal ini, yang mendorong penelitian dan pengembangan berkelanjutan sepanjang waktu untuk mengejar suara yang lebih baik dan lebih baik lagi guna memenuhi kebutuhan ini. Mungkin sebagai simbol periode pertumbuhan ekonomi Jepang yang tinggi, presiden Yamaha saat itu dikatakan telah menginstruksikan timnya untuk "menghabiskan apa pun yang anda inginkan, tetapi berikan saya sesuatu yang dapat menjadi yang terbaik di dunia." Dengan semangat dan pengabdian seperti itu, pengembangan synthesizer di Yamaha selama tahun tujuh puluhan tidak hanya melahirkan serangkaian teknologi asli yang memukau—tidak diragukan lagi hal itu meletakkan dasar bagi popularisasi synthesizer sebagai instrumen musik.