Bab 2: FM Tone Generator dan Awal Mula Produksi Musik Rumahan
Kemajuan Besar dalam Teknologi Semikonduktor
Awal tahun 1980-an menyaksikan ledakan popularitas komponen elektronik berbasis semikonduktor, dan perangkat yang tidak mungkin dibuat dengan teknologi sebelumnya mulai bermunculan di pasaran secara berurutan. Istilah seperti "sirkuit terpadu" dan "large scale integration" mulai muncul pada ujian masuk universitas, dan perusahaan mulai memproduksi permainan elektronik berdasarkan jenis sirkuit ini. Terobosan yang dibuat di bidang semikonduktor selama tahun-tahun itu benar-benar luar biasa.
Salah satu teknologi yang paling menonjol yang berhasil secara komersial berkat kemajuan pesat ini adalah tone generator modulasi frekuensi (FM) digital. Metode penciptaan suara ini awalnya dikembangkan di Universitas Stanford di Amerika Serikat, dan Yamaha—perusahaan pertama yang menyadari potensi sebenarnya—menandatangani kontrak lisensi eksklusif dengan universitas tersebut pada tahun 1973.
Tim peneliti kami mulai bekerja dengan FM tone generator sebagai bagian dari skema untuk mengalihkan Electone® ke teknologi digital, dan pada tahun 1974—ketika synth analog SY-1 Yamaha dirilis—kami telah berhasil menyelesaikan instrumen prototipe dengan tone generator FM digital sebagai intinya. Sayangnya, instrumen ini belum dapat dipasarkan karena banyaknya sirkuit terpadu yang dibutuhkan oleh teknologi semikonduktor saat itu, dan juga karena kesulitan yang dialami dalam menyeimbangkan ukuran dan fungsi secara memuaskan. Seiring kemajuan lebih lanjut yang dibuat di bidang semikonduktor, kami akhirnya mencapai instrumen dengan spesifikasi yang kami anggap dapat diterima. Dan pada bulan April 1981—tujuh tahun setelah dimulainya pengembangan—Yamaha merilis produk FM tone generator pertamanya pada F-70, model Electone klasik. Ini diikuti satu bulan kemudian oleh keyboard GS1, instrumen yang ditujukan untuk penggunaan panggung.
Yamaha GS1 dapat didengarkan di seluruh album studio keempat Toto, yang dirilis pada tahun 1982. Yang paling menonjol adalah suara metalik alami dan brass tebal — jenis suara yang sangat cocok untuk FM tone generator. Bahkan ada cerita bahwa David Paich terinspirasi untuk menulis "Africa" khususnya dengan bermain dengan preset GS1.
FM synthesis terkenal karena kemampuannya untuk menciptakan kembali suara-suara yang penuh variasi dan kaya harmoni dengan tingkat realisme yang luar biasa—seperti piano elektrik, instrumen brass, dan glockenspiel. Sampling kini telah menjadi andalan tone generator, dan karena teknik ini menggunakan rekaman aktual, kita menganggap bahwa synth kita dapat dengan mudah mereproduksi suara dari berbagai instrumen musik yang berbeda. Namun, synthesizer analog di awal tahun delapan puluhan tidak dapat menghasilkan jenis suara tertentu—suara metalik seperti lonceng adalah contoh yang terkenal—dan ini membuat suara FM dari GS1 benar-benar sensasional.
GS1 sebenarnya tidak dipasarkan sebagai synthesizer, mungkin karena suara tidak dapat diedit pada instrumen itu sendiri. Card suara dapat digunakan untuk mengubah bank 16 voice yang dapat dihasilkan GS1, tetapi perangkat pemrograman khusus untuk digunakan oleh pengembang (lihat foto) diperlukan untuk membuat atau memodifikasi suara-suara ini. Sejujurnya, kemampuan untuk membuat suara dapat diedit terbukti menjadi rintangan yang cukup besar dalam mewujudkan produk synthesizer yang layak secara komersial.
Konsep User Interface
Suara yang dihasilkan oleh synthesizer analog dapat diubah dengan menyesuaikan nilai resistor dan komponen elektronik lainnya yang membentuk sirkuit tone generator; oleh karena itu, knob dan fader yang berisi resistor variabel dapat ditambahkan untuk menyediakan fungsi pengeditan suara. Cara pengaturan kontroler ini bergantung pada desain dan ukuran synthesizer itu sendiri, dan instrumen seperti CS-80 yang diperkenalkan di Bab 1 sudah membutuhkan banyak sekali knob. Synthesizer digital memiliki lebih banyak parameter terkait suara daripada pendahulunya yang analog, jadi menetapkan pengontrol fisik untuk masing-masing synthesizer akan sangat tidak praktis.
Penting juga untuk diingat bahwa synthesizer digital beroperasi berdasarkan program dengan cara yang hampir sama seperti perangkat lunak komputer. Untuk menghasilkan suara baru, seseorang hanya perlu menambahkan program yang diperlukan. Namun, jika parameter suara itu sendiri harus dapat diedit, maka synthesizer juga memerlukan program pengeditan. Tak perlu dikatakan lagi, program pengeditan akan memerlukan tombol dan knobnya sendiri untuk memasukkan nilai parameter—dalam istilah modern, user interface (UI)-nya sendiri.
Salah satu UI yang paling kita kenal adalah layar komputer, keyboard, dan mouse. Baik Windows maupun Mac belum ada pada tahun 1980, dan memasukkan perintah dan teks menggunakan keyboard merupakan cara utama pengguna berinteraksi dengan komputer mereka. Metode yang biasa kita gunakan saat ini—misalnya, bekerja dengan antarmuka grafis dan mouse atau layar sentuh—tidak tersedia saat itu. Dalam mengembangkan synthesizer digital, menciptakan UI yang jelas dan sederhana bagi musisi yang ingin berinteraksi dengan suara dengan cara yang lebih intuitif dan juga bagi pengguna yang tidak memiliki pengalaman dalam pemrograman komputer mungkin merupakan tantangan terbesar yang harus diatasi.
Sebagai solusinya, pengembang kami merancang tipe pemrograman baru yang ditunjukkan di bawah ini. Program ini menggunakan kombinasi lampu dan tombol yang dapat digunakan oleh perancang suara untuk mengkonfirmasi pengaturan parameter sebelumnya saat melakukan pengeditan.
UI dari synth modern menyediakan akses penuh dan gratis ke semua parameter internal—kita tidak menyadari betapa beruntungnya kita, karena hal ini tidak selalu terjadi. Dulu, ketika teknologi semikonduktor dan program berkembang dengan sangat cepat, diperlukan banyak uji coba untuk menyempurnakan UI yang mendukung desain suara yang kreatif. Meskipun demikian, ini merupakan langkah penting dalam pengembangan synthesizer pada masa itu.
Kedatangan DX7 untuk Mengubah Dunia Musik
Dua tahun setelah menang melawan segala rintangan untuk mengembangkan FM tone generator, membuat UI untuk pemrograman dan pengeditan suara, dan berhasil merilis GS1, Yamaha memperkenalkan synthesizer modulasi frekuensi DX7 kepada dunia. Inti dari FM tone generator terletak pada operator—komponen mendasar yang digunakan untuk menghasilkan dan memodifikasi suara. Sementara GS1 memiliki empat operator, DX7 baru kini memiliki enam operator, yang memungkinkannya menciptakan suara yang jauh lebih rumit. Terlebih lagi, synth revolusioner ini juga memiliki fungsionalitas bawaan untuk menciptakan dan mengedit suara, dan memungkinkan suara-suara ini disimpan pada memori tipe cartridge, semuanya dengan harga sekitar sepersepuluh dari harga GS1. Maka tidak mengherankan jika instrumen baru ini memiliki pengaruh yang sangat besar pada dunia synthesizer.
Saat itu, sejumlah departemen Yamaha tengah mengembangkan instrumen yang berbeda secara paralel, dan sementara GS1 didahului oleh prototipe TRX100, cikal bakal langsung dari synth DX Series adalah model uji yang dikenal sebagai Programmable Algorithm Music Synthesizer (PAMS). Sebagai bentuk pengakuan atas fakta ini, DX7 diidentifikasi sebagai Digital Programmable Algorithm Synthesizer pada panel atasnya.
Seperti yang tersirat dari namanya, PAMS menciptakan suara berdasarkan berbagai algoritma perhitungan—yaitu, modulasi fase, modulasi amplitudo, sintesis aditif, dan modulasi frekuensi (FM)—dan sejak awal, prototipe tersebut mendukung penyimpanan program dalam memori. Akan tetapi, tingkat kebebasan yang tinggi dalam desain suara ini harus dibayar dengan peningkatan besar dalam jumlah parameter yang dibutuhkan, yang berarti bahwa PAMS belum cocok untuk dikomersialkan sebagai instrumen yang dapat diprogram oleh pengguna rata-rata.
Untuk mengatasi masalah ini, pengembang Yamaha memutuskan untuk menyederhanakan desain tone generator synth dengan menggunakan modulator* dan carrier* generator envelope yang memiliki parameter yang sama. Mereka juga mengurangi jumlah algoritma—atau pola kombinasi operator—menjadi 32. Hal ini membuka jalan bagi penyelesaian jajaran DX Series yang asli, yang terdiri dari DX1, DX5, DX7, dan DX9. Meskipun empat model dirilis saat ini, lima kode model—DX1, DX2, DX3, DX4, dan DX5—sebenarnya digunakan selama pengembangan. DX1 mempertahankan kodenya saat dirilis, yang cukup langka untuk produk Yamaha, sementara DX2 dan DX3 bersama-sama menjadi DX5. Model pengembangan DX4 dan DX5 dipasarkan sebagai DX7 dan DX9.
DX7 langsung menjadi hit di seluruh dunia, dan baik instrumen maupun suaranya segera menjadi kekuatan pendorong musik pop tahun delapan puluhan. Namun, perlu dicatat bahwa banyak teknologi dan fiturnya juga sangat memengaruhi bagaimana synth dikembangkan setelahnya.
Yang pertama adalah layar LCD yang terdiri dari dua baris yang masing-masing berisi 16 karakter. Sebelum DX7, nilai parameter synthesizer biasanya dikonfirmasi dari posisi knob dan slider, yang berarti tidak ada cara untuk memeriksa pengaturan parameter atau menampilkan nama suara secara akurat. Namun, dengan hadirnya elemen UI jenis ini, semua jenis informasi dapat ditampilkan, dan tradisi penamaan voice (suara) asli pun lahir. Sementara itu, fakta bahwa parameter individual dapat dipanggil dan diedit satu per satu di layar LCD menghilangkan kebutuhan akan serangkaian kontroler yang luas di bagian atas instrumen. Panel kontrol DX7 yang rapi dan teratur tidak akan mungkin ada tanpa layar ini, dan perbedaan yang jelas dari synthesizer masa lalu ini merupakan faktor lain di balik popularitasnya yang luar biasa.
Fitur inovatif berikutnya dari DX7 adalah penggunaan cartridge memori untuk menyimpan dan memanggil kembali suara—fitur yang hanya dimungkinkan berkat desain digital synthesizer. Sementara GS1 menggunakan card suara berjenis magnetik, Yamaha memutuskan bahwa cartridge yang berisi memori digital akan lebih baik untuk DX Series karena tidak terpengaruh oleh medan magnet kuat yang dihasilkan oleh speaker dan peralatan serupa lainnya. DX7 dapat menyimpan 32 suara secara internal, tetapi dengan cartridge ROM yang dicolokkan ke slot cartridgenya, 64 voice tambahan menjadi tersedia. Sementara itu, cartridge RAM dapat digunakan untuk menulis dan memanggil kembali hingga 32 voice asli. Kemampuan untuk meningkatkan jumlah suara ini unik bagi synthesizer digital, dan pendekatan berbasis cartridge kami yang sangat praktis juga membuat suara dari musisi profesional tersedia untuk semua orang. Kembali ke era synthesizer analog, satu-satunya cara untuk mereproduksi suara yang digunakan oleh para profesional adalah dengan menyalin posisi setiap knob, dan bahkan saat itu, hampir mustahil untuk mendapatkan pengaturan yang sama persis. Namun, pemilik DX7 dapat dengan mudah membeli cartridge yang berisi suara asli pemain synth terkenal. Pendekatan baru ini, yang memungkinkan tidak hanya memiliki instrumen yang sama dengan pemain synth favorit, tetapi juga memainkan suara yang sama, sangat menarik bagi musisi amatir.
Yang juga patut disebutkan secara khusus adalah peningkatan luar biasa yang dicapai pengembang Yamaha dalam performa keyboard—yang kini semakin penting dalam mengatur suara yang sangat kompleks yang dimungkinkan oleh FM. Bekerja dalam kombinasi dengan keyboard yang memiliki sensitivitas sentuhan, FM tone generator dapat memodulasi suara dalam berbagai cara yang berbeda, dan untuk mendapatkan hasil maksimal dari teknologi ini, kami memutuskan untuk melengkapi DX7 dengan FS Keybed kami. Meskipun awalnya dikembangkan untuk Electone, keyboard ini kemudian menjadi komponen standar dalam synth Yamaha andalan selama lebih dari dua dekade, dan menjadi sangat disukai oleh banyak musisi.
Terakhir tetapi tidak kalah pentingnya adalah dukungan DX7 untuk MIDI—standar teknis yang diperkenalkan pada tahun 1982 untuk memungkinkan instrumen musik saling bertukar informasi secara digital. Selain informasi yang dihasilkan dengan memainkan keyboard, ini juga mencakup data yang dihasilkan dengan mengoperasikan pedal sustain, pedal volume, dan banyak pengontrol terkait performa lainnya. Fakta sederhana bahwa Yamaha mengadopsi standar ini segera setelah dirilis adalah alasan lain mengapa DX7 menarik begitu banyak perhatian saat itu, namun fungsionalitas yang disediakannya juga sama inspiratifnya. Misalnya, saat mengendalikan DX7 menggunakan sequencer MIDI—perangkat yang dapat memainkan synth secara otomatis dengan mengirimkan data MIDI—seseorang dapat menciptakan kembali performa musisi lain not per not, dan dengan mudah menciptakan bagian yang terdengar seperti robot atau frase yang sangat cepat yang akan sulit dimainkan manusia secara terus-menerus. Fitur lain yang membuat DX7 diperhatikan adalah kemampuannya untuk menghasilkan musik inovatif dan mutakhir seperti suara dance dan techno yang lahir pada tahun delapan puluhan—musik yang dicapai dengan menggabungkan performa MIDI robot dengan hard synth bass yang memiliki suara FM yang khas.
Dengan berbagai fitur luar biasa ini serta fitur lainnya, synthesizer digital DX7 mengguncang sisi performa dan bisnis industri musik, serta sangat mempengaruhi musik pop masa itu dan bentuk synth di masa mendatang.
Dunia Synthesizer yang Berubah
Setelah diperkenalkannya DX7, dunia synth mengalami perubahan besar. Penambahan dukungan MIDI tidak hanya memungkinkan bagian musik dimainkan secara otomatis, tetapi juga memunculkan konsep ekspansi tone generator untuk pemain real-time. Misalnya, dua DX7 dapat dibuat untuk memainkan bagian piano elektrik yang sama persis, dan jika pitch salah satu instrumen ini dinaikkan sedikit saja, hasilnya akan menjadi efek seperti chorus, yang membuat suara keseluruhan jauh lebih kaya. Pendekatan ini juga berlaku untuk lebih banyak synth, tetapi karena tidak ada yang benar-benar dapat memainkan tiga atau empat synth pada saat yang sama, kami menyadari bahwa DX7 yang digunakan secara eksklusif dalam kapasitas ekspansi tidak memerlukan keyboard. Respons kami adalah TX Series modul tone generator tanpa keyboard.
DX7 diikuti oleh banyak produk sejenis lainnya, seperti tone generator TX816 yang dipasang di rak dan mampu menghasilkan suara yang sangat kaya, dan TX7, yang memiliki tone generator DX7 dalam bentuk yang sangat khas. Suara FM mewah yang dihasilkan melalui ekspansi tone generator juga menjadi bagian yang tak terpisahkan dari dunia musik saat itu, sehingga produk ini memperoleh reputasi yang sangat baik dalam prosesnya.
Synth dari Yamaha DX Series terus berevolusi seiring dengan kemajuan teknologi. DX7 II memiliki bodi aluminium untuk mengurangi berat dan meningkatkan portabilitas, dan disk drive kemudian ditambahkan untuk mengakomodasi disket 3,5 inci yang digunakan secara luas pada saat itu. Pengembangan lebih lanjut dari seri ini melihat pengenalan fitur yang lebih kreatif, seperti dual output channel dengan dukungan untuk panning stereo, dan fungsionalitas mikro tuning yang memungkinkan musisi untuk menggunakan sistem tuning selain temperamen yang umum, seperti tangga nada musik Arab. Sementara itu, model keyboard mini DX100 (yang dirilis sedikit lebih awal) menampilkan sejumlah inovasi khusus untuk pemain: misalnya, roda pitch bend dipindahkan ke sudut kiri atas, dan ketika dimainkan sambil berdiri menggunakan strap, arah pitch-bend instrumen dapat dibalik sehingga nada dapat di-bend dengan cara yang sama seperti pada gitar.
Tidak hanya menggemparkan dunia musik tahun delapan puluhan, DX Series juga menjadi sebuah mesin pengembangan UI synth digital modern dan fungsionalitas utamanya sebagai instrumen.
Maju ke Produksi Musik Rumahan
Hingga tahun delapan puluhan, musisi amatir tentu saja membawakan musik mereka secara live, tetapi rekaman secara eksklusif dibuat di studio oleh para profesional. Namun, selama dekade ini, perekam multitrack (MTR)—perangkat yang mampu merekam empat track individual pada kaset musik standar—menjadi sangat populer, dan ini memungkinkan siapa pun, terlepas dari kemampuannya, untuk menghasilkan rekaman multitrack dari kenyamanan seperti rumah. Pada awalnya, proses MTR standar adalah merekam rhythm terlebih dahulu menggunakan drum mesin, lalu menambahkan track bass, gitar, dan keyboard di atasnya untuk melengkapi lagu. Namun, dengan semakin berkembangnya instrumen yang kompatibel dengan MIDI, musisi dapat melakukan sinkronisasi sequencer dan drum mesin mereka, dan synth MIDI seperti yang ada di DX Series secara teratur digunakan untuk track bass dan tipe akor. Namun, DX7 hanya dapat menghasilkan satu suara pada satu waktu, yang berarti bahwa dua dari synth ini akan diperlukan jika, misalnya, bass dan piano elektrik harus dimainkan pada saat yang bersamaan.
Solusi Yamaha adalah tone generator multi-part. Data MIDI dapat ditetapkan ke channel tertentu, dan jika sequencer MIDI seperti produk QX Series digunakan untuk mengirimkan data performa yang diorganisasikan ke dalam channel yang berbeda, maka suara bass, piano, dan marimba dapat, misalnya, dimainkan oleh data pada channel 1, 2, dan 3, secara berurutan. Tone generator multi-channel yang menerima data ini akan menetapkan suara yang berbeda untuk setiap channel, dan dalam contoh kami, padanan dari tiga synthesizer individual perlu diintegrasikan ke dalam satu tone generator. Produk yang dikembangkan Yamaha sejalan dengan pendekatan ini adalah modul tone generator TX81Z—perangkat revolusioner yang berisi sepadan dengan delapan synthesizer FM, masing-masing dengan empat operator khusus. Kedelapan tone generator FM tersebut juga dapat diatur ke channel yang sama untuk menghasilkan suara yang lebih kaya dan lebih padat. Lebih jauh lagi, operator dilengkapi dengan waveform selain gelombang sinus untuk pertama kalinya sehingga rentang suara yang lebih beragam dapat dihasilkan, dan karena alasan ini, TX81Z sering dianggap sebagai sebuah permata yang tersembunyi di antara berbagai modul synth.
Sekitar waktu ini, produser musik mulai memainkan semua part—baik itu instrumen rhythm, bass, atau tipe akor—secara bersamaan dengan menggunakan satu synthesizer, dan synthesizer dengan sequencer MIDI bawaan mulai muncul di pasaran. Dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan ini, Yamaha V-50 adalah synthesizer FM terbaik, yang menggabungkan TX81Z dengan keyboard, sequencer MIDI, mesin rhythm berdasarkan tone generator PCM, dan prosesor efek digital. Instrumen ini melampaui batas-batas synthesizer digital, mendorongnya ke era workstation.
Dalam waktu kurang dari satu dekade, antara GS1 tahun 1981 dan V-50 tahun 1989, synthesizer digital kami berevolusi dari instrumen permainan dasar menjadi musik workstation yang lengkap. Tidak diragukan lagi, tahun delapan puluhan adalah salah satu periode paling menarik dan dinamis dalam sejarah synthesizer Yamaha.
