Capítulo 1: Orígenes del sintetizador Yamaha

Las tecnologías y productos que podrían considerarse prototipos de los primeros instrumentos musicales electrónicos existen desde la década de 1920, pero ninguno se ha desarrollado en una asociación más estrecha con la música popular que el órgano electrónico. El Electone® ("Electone" es el nombre de producto (y marca registrada) utilizado para los órganos electrónicos de Yamaha) debutó en 1959 con el D-1. En esa época ya existían instrumentos musicales similares basados ​​en la tecnología de válvulas de vacío, pero el D-1 fue revolucionario porque sus módulos dependían únicamente de transistores. Aunque el Electone sentó las bases para el sintetizador moderno en términos de síntesis de sonido, carecía de la expresividad de los instrumentos acústicos hasta tal punto que el presidente de Yamaha en ese momento se refirió a él como un mero "juguete musical". En el momento en que uno tocaba una tecla, el instrumento producía un sonido que cesaba inmediatamente con un sonido de corte mecánico abrupto cuando se soltaba la tecla.

En aquella época, varios proyectos de investigación habían identificado la forma en que un tono cambia con el tiempo como el factor más importante para nuestra interpretación como el sonido de un instrumento musical. Consideremos el piano como ejemplo: el tono producido cuando se toca una tecla incluye armónicos complejos generados por el golpe físico de la cuerda. Sin embargo, a medida que el sonido se sostiene, gradualmente se parece a una onda con menos contenido armónico, como una onda sinusoidal. Esta variación sónica específica a lo largo del tiempo es la característica más distintiva que nos permite identificar el sonido del piano. Yamaha se dio cuenta de que el desarrollo de tecnologías capaces de recrear estos cambios en un sonido sería fundamental para que los instrumentos electrónicos pudieran producir las voces de sonido natural de los instrumentos acústicos. En realidad, la historia de desarrollo de sintetizadores de Yamaha comenzó con esta variación del sonido a lo largo del tiempo y nuestra búsqueda para hacer que el Electone produjera sonidos más interesantes.

Por tanto, era evidente que se necesitaría una nueva tecnología de control para utilizar un número limitado de circuitos de forma más eficaz. Si, por ejemplo, un instrumento tuviera ocho circuitos de control, podría generar hasta ocho tonos polifónicos, es decir, ocho notas diferentes al mismo tiempo. Pero si también tuviera 36 teclas en una configuración de tres octavas, esta nueva tecnología tendría que saber cuál de los circuitos activar en respuesta a la pulsación de una tecla en particular. Nuestra solución fue introducir un dispositivo que pudiera asignar circuitos a las teclas de forma eficiente, en función del orden en que se tocaran, el número total de teclas que se mantuvieran pulsadas en ese momento y otros factores relacionados.

Este tipo de dispositivo se conocía como asignador de teclas y se lo puede considerar el predecesor de la tecnología de asignación dinámica de voz (DVA) actual. A principios de los años setenta, cuando los generadores de tonos todavía dependían de la tecnología analógica, ya se utilizaban circuitos digitales en estos asignadores de teclas. Por ello, su adopción fue un hito importante en la introducción de la tecnología digital en la era de los sintetizadores analógicos.

Aunque el SY-1 carecía de un asignador de teclas, sí contaba con un generador de envolvente para alterar sus sonidos a lo largo del tiempo. Los generadores de envolvente que se utilizan en los sintetizadores suelen estar compuestos por cuatro etapas, identificadas por las letras ADSR. "A" representa el tiempo de ataque, es decir, el tiempo ajustable entre la pulsación de una tecla y el momento en que la nota resultante alcanza su nivel máximo. El tiempo de caída, representado por "D", define cuánto tiempo tardará el sonido, cuando se mantiene pulsada la tecla, en caer desde este nivel máximo hasta el nivel de sostenido. Este nivel de sostenido, indicado por "S", es el volumen constante que alcanzan finalmente las notas pulsadas. Por último, pero no por ello menos importante, el tiempo de liberación, representado por la "R" de ADSR, especifica cuánto tiempo tardará el sonido en desaparecer por completo una vez que se ha soltado la tecla.

Normalmente, se utilizaría un controlador para cada uno de estos parámetros para ajustar cómo debería cambiar el sonido con el tiempo en respuesta a tocar, mantener presionadas y soltar las teclas. Sin embargo, podemos ver claramente que el panel de control del SY-1 carece de los mandos provistos en sintetizadores modulares como el Moog y el Minimoog para configurar las etapas ADSR de amplitud y envolventes de filtro. En su lugar, se utilizan un par de controles deslizantes etiquetados como Attack y Sustain para ajustar la envolvente de amplitud, y una función conocida como Attack Bend permite ajustar las envolventes de tono y filtro al comienzo de la nota de una manera única.

El SY-1 incluía una serie de envolventes preestablecidas para recrear el sonido de varios instrumentos, como la flauta, la guitarra y el piano, que se podían activar simplemente moviendo las palancas de tono. Hoy en día, damos por sentado que los preajustes de los sintetizadores se pueden recuperar fácilmente, pero la inclusión de esta funcionalidad por parte de Yamaha en su primer sintetizador analógico fue muy innovadora.

Otra característica innovadora del SY-1 fue el control táctil, o lo que hoy se conoce comúnmente como sensibilidad a la velocidad. Antes de la introducción del SY-1, los órganos electrónicos solían estar equipados con un pedal de volumen o de expresión que el músico podía usar para modular el sonido y lograr una mayor expresividad al tocar. Sin embargo, Yamaha había estado trabajando en una gama de prototipos diferentes con el objetivo de modular el tono en función de la fuerza con la que se tocaban las teclas. Finalmente, perfeccionamos una tecnología que medía la fuerza de la interpretación detectando cuánto tiempo tardaba en presionarse por completo las teclas, y fue este sistema el que presentamos por primera vez en el SY-1.

En 1975, un año después de lanzar el SY-1, Yamaha presentó el GX-1 como un Electone modelo de concierto; sin embargo, los primeros productos no Electone que heredaron las tecnologías únicas del SY-1 fueron los sintetizadores combo de la Serie CS.

Una de las características más notables de los sintetizadores CS era el circuito integrado que se utilizaba en sus generadores de tonos y controladores, componentes que hasta entonces habían adoptado la forma de conjuntos de transistores. Esta integración de tecnología de vanguardia allanó el camino para una enorme reducción de peso y una portabilidad enormemente mejorada. Consideremos, por ejemplo, el GX-1 y el CS-80, el sintetizador CS de gama alta: si bien estos dos instrumentos ciertamente diferían en términos de diseño y modo de uso, el GX-1 pesaba más de 300 kg y tenía un precio de siete millones de yenes, pero el CS-80 pesaba solo 82 kg y costaba solo 1,28 millones de yenes, lo que significa que el músico individual podía permitírselo y trasladarlo de un lado a otro.

Los sintetizadores Yamaha de la época tenían dos características muy distintivas, la primera de las cuales era la capacidad de retener sonidos programados. Hoy en día, no nos importa almacenar nuestros sonidos originales en la memoria de un instrumento de la misma manera que guardamos un archivo en un PC. Sin embargo, en los años setenta, aún no existían ni RAM ni ROM, por lo que se empleó un enfoque extremadamente analógico para almacenar sonidos. La siguiente ilustración muestra parte de una página del manual de servicio del CS-60, que fue utilizado por los técnicos al reparar el instrumento. Esta sección, titulada Circuito (Preajuste de tono 1), contiene los nombres de los instrumentos, los valores de resistencia y un diagrama del circuito. Las palancas del sintetizador estaban conectadas a resistencias variables, es decir, elementos del circuito que pueden limitar la corriente y el voltaje. Sin embargo, como se muestra, en este circuito se incorporan valores de resistencia fijos correspondientes a posiciones específicas de estas palancas. La combinación de estos valores dio como resultado un sonido o tono determinado, lo que llevó a que estos circuitos, que se usaban ampliamente en ese entonces, se llamaran "placas de tono".

En instrumentos como el GX-1, las placas de sonido se insertaban y se quitaban físicamente para cambiar los sonidos. Por ello, Yamaha ya empleaba en aquella época un método de almacenamiento de sonido similar a los cartuchos ROM de tipo analógico. El CS-80, por su parte, poseía una funcionalidad que permitía cambiar instantáneamente entre cuatro sonidos originales. En concreto, tenía cuatro conjuntos completos de elementos de memoria, y un elemento de memoria de cada conjunto correspondía a un controlador de instrumento específico. De este modo, cada uno de los cuatro conjuntos podía utilizarse para almacenar todas las posiciones de controlador de un sonido creado por el usuario.

La otra característica distintiva de los sintetizadores Yamaha eran los generadores de envolvente de tipo IL-AL. IL y AL hacen referencia a Initial Level y Attack Level, respectivamente, y estos generadores de envolvente utilizaban un enfoque ligeramente diferente al del tipo ADSR estándar. En una envolvente ADSR, el valor correspondiente al comienzo mismo de la etapa de ataque es el valor base, cero. Cuando aplicamos la envolvente producida por un generador de este tipo a un filtro, el tono al comienzo del sonido está determinado por el ajuste de frecuencia de corte actual; sin embargo, los tonos en el pico del ataque y mientras se mantiene la nota están definidos por este ajuste de frecuencia de corte en combinación con la profundidad del generador de envolvente y el valor de nivel de sustain. Debido a que estos tonos son el resultado de múltiples ajustes, ajustar la forma en que un sonido cambia con el tiempo puede resultar bastante confuso. Por el contrario, al aplicar una envolvente con ajustes de Initial Level y Attack Level, la frecuencia de corte del filtro determina el tono producido mientras se mantiene la nota, y los controladores IL y AL pueden establecer los tonos al comienzo y al pico de la etapa de ataque de forma independiente. Este enfoque proporciona un grado de libertad mucho mayor, especialmente cuando se intenta recrear tonos que suenen naturales. Como característica exclusiva de Yamaha, el generador de envolvente tipo IL-AL demuestra aún más el compromiso de nuestros desarrolladores con la creación de sonidos de alta calidad.

El CS-80 también estaba equipado con una barra de portamento conocida como controlador de cinta, que se podía utilizar para modificar el tono de forma suave, y una función aftertouch que podía detectar la presión aplicada a cada tecla que se mantuviera presionada y cambiar el tono en consecuencia. Dado que estas funciones siguen siendo extremadamente populares en los sintetizadores modernos, el hecho de que Yamaha las diseñara e implementara hace cuatro décadas subraya la excelencia técnica de nuestro equipo de desarrollo de sintetizadores.

En la segunda mitad de los años setenta, ampliamos la serie CS con sintetizadores monofónicos de bajo precio y, como los músicos aficionados podían permitirse estos instrumentos, su popularidad aumentó. Gracias en parte a los rápidos avances en la integración de circuitos electrónicos y a los precios más bajos resultantes, el CS-5, que lanzamos al mercado en 1978, pesaba solo 7 kg y costaba solo 62.000 yenes.

Muchas de las tecnologías y características de los sintetizadores Yamaha actuales se materializaron por primera vez durante el desarrollo de instrumentos compactos y asequibles como estos. Por ejemplo, los controladores de modulación y pitch bend de tipo rueda del CS-15D se han convertido en características distintivas de nuestros instrumentos y todavía se utilizan en los últimos modelos MONTAGE M. En 1979 lanzamos el CS-20M, con lo que cambiamos a la tecnología digital para almacenar sonidos. El CS-70M, presentado en 1981, era muy similar a los instrumentos modernos en términos de funcionalidad: en particular, ofrecía una función de autoajuste que resolvía los eternos problemas de afinación que se encontraban en los sintetizadores analógicos, y también contaba con un secuenciador integrado realizado mediante un microprocesador dedicado.

El CS01 de 1982 fue un sintetizador verdaderamente fundamental. Capaz de funcionar con baterías y equipado con un mini teclado, un altavoz incorporado y clavijas para colgarlo al hombro, entre otras características, marcó el comienzo de una nueva era tanto en términos de síntesis de sonido como de modo de uso.

Desde sus inicios en 1974, el desarrollo de sintetizadores en Yamaha se ha desarrollado en paralelo a muchos otros avances en tecnologías de generación de tonos que también comenzaron en los años setenta. Ejemplos notables son la investigación en síntesis FM, que se volvería extremadamente popular en los años ochenta, y el sistema híbrido Pulse Analog Synthesis System (PASS), que combinaba tecnologías digitales y analógicas y se adoptó para su uso en los generadores de tonos Electone en 1977. Las grabaciones de los sonidos producidos por estas tecnologías prototipo muestran que, en particular, el enfoque de síntesis analógica utilizado en el SY-1 se había perfeccionado hasta un nivel comercialmente viable. En este sentido, es notable la rapidez con la que los desarrolladores de Yamaha de la época identificaron tantas nuevas tecnologías altamente prometedoras y las pusieron en práctica de inmediato.

Incluso después de que lanzamos el D-1 como el primer Electone, todavía quedaban por resolver muchos problemas relacionados con la calidad del sonido. Un problema particularmente desafiante era cómo hacer que estos nuevos instrumentos fueran tan expresivos como sus contrapartes acústicas. Como hemos visto, los cambios en el tono y el volumen a lo largo del tiempo se identificaron como críticos en este sentido, lo que impulsó una investigación y desarrollo continuos, las 24 horas del día, en la búsqueda de mejores sonidos para satisfacer esta necesidad. Tal vez como símbolo del período de alto crecimiento de la economía japonesa, se dice que el entonces presidente de Yamaha dio instrucciones a su equipo: "Gastad lo que queráis, pero dadme algo que pueda ser lo mejor del mundo". Con tanta pasión y devoción, el desarrollo de sintetizadores en Yamaha durante los años setenta hizo más que dar origen a una deslumbrante variedad de tecnologías originales: sin duda sentó las bases para la futura popularización del sintetizador como instrumento musical.