Capítulo 1: Origens dos Sintetizadores Yamaha

As tecnologias e produtos que podem ser considerados protótipos dos primeiros instrumentos musicais electrónicos existem desde a década de 1920, mas nenhum desenvolveu uma associação mais próxima com a música popular do que o órgão electrónico. O Electone® ("Electone" é o nome do produto e marca registada usada para os órgãos electrónicos da Yamaha) estreou-se em 1959 com o modelo D-1. Instrumentos musicais semelhantes baseados em tecnologia de tubos a vácuo já estavam disponíveis na altura, mas o D-1 foi revolucionário ao utilizar apenas transistores nos seus módulos. Embora o Electone tenha estabelecido as bases para o sintetizador moderno em termos de síntese de ondas, carecia da expressividade dos instrumentos acústicos a tal ponto que o presidente da Yamaha na época o considerou um mero "brinquedo musical." Assim que se tocava uma tecla, o instrumento produzia um som que cessava imediatamente com um abrupto ruído mecânico quando a tecla era solta.

Vários projetos de investigação na época identificaram a forma como um som muda ao longo do tempo como o fator mais importante na sua interpretação como o som de um instrumento musical. Tomemos o piano como exemplo: o som produzido quando uma tecla é tocada inclui harmónicos complexos gerados pelo impacto físico da corda. No entanto, à medida que o som se sustenta, ele gradualmente passa a assemelhar-se a uma onda com menos conteúdo harmónico—como uma onda senoidal. Esta variação específica do som ao longo do tempo é a característica mais distintiva que nos permite identificar o som do piano. A Yamaha percebeu que o desenvolvimento de tecnologias capazes de recriar estas mudanças no som seria crucial para que os instrumentos electrónicos pudessem produzir sons naturais semelhantes aos dos instrumentos acústicos. Na realidade, a história do desenvolvimento de sintetizadores da Yamaha começou precisamente com esta variação do som ao longo do tempo e com a nossa busca para fazer com que o Electone produzisse sons mais interessantes.

Era, portanto, evidente que seria necessária uma nova tecnologia de controlo para utilizar um número limitado de circuitos de forma mais eficaz. Se, por exemplo, um instrumento tivesse oito circuitos de controlo, poderia gerar até oito sons polifónicos—ou seja, até oito sons diferentes ao mesmo tempo. Mas se também tivesse 36 teclas numa configuração de três oitavas, essa nova tecnologia precisaria saber quais circuitos ativar em resposta ao toque de uma tecla específica. A solução foi introduzir um dispositivo que pudesse atribuir circuitos às teclas de forma eficiente, com base na ordem em que eram tocadas, no número total de teclas atualmente pressionadas e em outros fatores relacionados.

Este tipo de dispositivo era conhecido como asignador de teclas e pode ser corretamente chamado de precursor da tecnologia moderna de alocação dinâmica de vozes (DVA). No início dos anos setenta, quando os geradores de som ainda dependiam de tecnologia analógica, a eletrónica digital já estava a ser utilizada nesses asignadores de teclas. Assim, a sua adoção foi um marco importante na introdução da tecnologia digital na era dos sintetizadores analógicos.

Embora o SY-1 não possuísse um asignador de teclas, incluía um gerador de ondas para alterar os seus sons ao longo do tempo. Os geradores de ondas usados em sintetizadores geralmente compreendem quatro fases, identificadas pelas letras ADSR. "A" representa o tempo de ataque, ou seja, o tempo ajustável entre a pressão de uma tecla e o momento em que a nota atinge o seu nível máximo. O tempo de decaimento—representado pela letra "D"—define quanto tempo leva, enquanto a tecla é mantida pressionada, para que o som caia deste pico até o nível de sustentação. Este nível de sustentação, indicado pela letra "S", é o volume constante que as notas sustentadas eventualmente atingem. Por último, o tempo de liberação—representado pela letra "R" em ADSR—especifica quanto tempo leva para o som desaparecer completamente uma vez que a tecla é solta.

Normalmente, utiliza-se um controlador para cada um destes parâmetros para ajustar como o som deve mudar ao longo do tempo em resposta ao toque, à sustentação e à libertação da tecla. No entanto, é evidente que o painel de controlo do SY-1 não inclui os botões presentes em sintetizadores modulares como o Moog e o Minimoog, que permitem configurar as fases ADSR dos contornos de amplitude e filtro. Em vez disso, um par de deslizadores rotulados como Attack e Sustain é utilizado para ajustar o contorno de amplitude, e uma funcionalidade conhecida como Attack Bend permite ajustar as ondas de pitch e filtro no início da nota de uma forma única.

O SY-1 apresentava uma gama de contornos predefinidos para recriar o som de vários instrumentos, como a flauta, a guitarra e o piano, que podiam ser ativados simplesmente movendo os controladores de som. Hoje em dia, é algo que damos por garantido que os presets dos sintetizadores podem ser facilmente recuperados, mas a inclusão desta funcionalidade no primeiro sintetizador analógico da Yamaha foi extremamente inovadora.

Outra característica inovadora do SY-1 foi o controlo por toque, ou o que é comumente conhecido hoje como sensibilidade. Antes da introdução do SY-1, os órgãos electrónicos estavam tipicamente equipados com um pedal de volume ou expressão que o músico podia usar para modular o som e obter maior expressão durante a execução. No entanto, a Yamaha tinha estado a trabalhar numa gama de protótipos diferentes com o objetivo de modular o tom com base na intensidade com que as teclas eram tocadas. No final, aperfeiçoou-se uma tecnologia que mediava a força do toque detectando o tempo necessário para que as teclas fossem completamente pressionadas, e foi este sistema que foi apresentado no SY-1.

Em 1975, um ano após o lançamento do SY-1, a Yamaha apresentou o GX-1 como um Electone de modelo para concertos; no entanto, os primeiros produtos não-Electone a herdar as tecnologias únicas do SY-1 foram os sintetizadores de combo da Série CS.

Uma das características mais notáveis dos sintetizadores CS era a eletrónica integrada utilizada nos módulos de som e controladores—componentes que até então eram montados em conjuntos de transistores. Esta integração de tecnologia avançada permitiu grandes reduções de peso e melhorou significativamente a portabilidade. Por exemplo, o GX-1 e o CS-80—o modelo topo da Série CS—diferiam em termos de design e modo de uso. Enquanto o GX-1 pesava mais de 300 kg e tinha um preço de sete milhões de ienes, o CS-80 pesava apenas 82 kg e custava 1,28 milhões de ienes, tornando-o acessível e facilmente transportável para um músico.

Na época, os sintetizadores Yamaha tinham duas características muito distintas, sendo a primeira a capacidade de reter sons programados. Hoje em dia, não pensamos duas vezes em armazenar os nossos sons originais na memória de um instrumento da mesma forma que salvamos um ficheiro num PC. Nos anos setenta, no entanto, nem a RAM nem a ROM existiam ainda, portanto, era utilizada uma abordagem extremamente analógica para armazenar os sons. A ilustração a seguir mostra uma parte de uma página do manual de serviço do CS-60, que era utilizado pelos técnicos na reparação do instrumento. Esta secção, intitulada (Tone Preset 1) Circuit, contém nomes dos instrumentos, valores de resistência e um diagrama de circuito. Os controladores do sintetizador estavam ligados a resistores variáveis—isto é, elementos de circuito que podem limitar a corrente e a tensão. No entanto, como mostrado, valores de resistência fixos correspondentes a posições específicas destes controladores estão incorporados neste circuito. A combinação desses valores resultava num determinado som, levando a que estes circuitos—amplamente utilizados na época—fossem chamados de "placas de som".

Em instrumentos como o GX-1, as placas de som eram inseridas e removidas fisicamente para alterar os sons. Assim, a Yamaha já utilizava na época um método de armazenamento de sons não muito diferente dos cartuchos de ROM analógicos. O CS-80, por sua vez, possuía uma funcionalidade que permitia a troca instantânea entre quatro sons originais. Especificamente, tinha quatro conjuntos completos de elementos de memória, com um elemento de memória de cada conjunto correspondendo a um controlador de instrumento específico. Cada um dos quatro conjuntos podia assim ser utilizado para armazenar todas as posições dos controladores para um som criado pelo usuário.

Outra característica distintiva dos sintetizadores Yamaha era o gerador de ondas do tipo IL-AL. IL e AL referem-se a Initial Level (Nível Inicial) e Attack Level (Nível de Ataque), respetivamente, e estes geradores de ondas utilizavam uma abordagem ligeiramente diferente em relação ao tipo padrão ADSR. Em um gerador de ondas ADSR, o valor correspondente ao início da fase de ataque é o valor base, zero. Quando se aplica a onda produzida por um tal gerador a um filtro, o som no início do sinal é determinado pela configuração atual da frequência de corte; no entanto, os sons no pico do ataque e enquanto a nota está sustentada são definidos por essa configuração de frequência de corte em combinação com a profundidade do gerador de ondas e o valor do nível de sustentação. Como estes sons são, assim, o resultado de múltiplas configurações, ajustar a forma como um som muda ao longo do tempo pode tornar-se bastante confuso. Em contraste, ao aplicar uma onda com configurações de Nível Inicial e Nível de Ataque, a frequência de corte do filtro determina o som produzido enquanto a nota está sustentada, e os controladores IL e AL podem definir os sons no início e no pico da fase de ataque de forma independente. Esta abordagem proporciona um grau muito maior de liberdade, especialmente ao tentar recriar sons naturais. Como uma característica única da Yamaha, o gerador de ondas do tipo IL-AL demonstra ainda mais o compromisso dos nossos engenheiros com a criação de sons de alta qualidade.

O CS-80 também estava equipado com uma barra de portamento conhecida como controlador de fita, que permitia alterar a altura do som de forma suave, e com a funcionalidade de aftertouch, que detectava a pressão aplicada a cada tecla mantida pressionada e ajustava o som em conformidade. Considerando que estas funções continuam a ser extremamente populares em sintetizadores modernos, o fato de a Yamaha ter concebido e implementado estas tecnologias há quatro décadas destaca a excelência técnica da nossa equipa de desenvolvimento de sintetizadores.

Na segunda metade dos anos setenta, a Série CS foi expandida com sintetizadores monofónicos de baixo custo, e, com isso, os músicos amadores passaram a poder adquirir estes instrumentos, o que levou a um aumento da sua popularidade. Graças, em parte, aos rápidos avanços na integração de circuitos eletrónicos e aos preços mais baixos resultantes, o CS-5, lançado em 1978, pesava apenas 7 kg e custava apenas 62.000 ¥.

Muitas das tecnologias e características dos sintetizadores Yamaha atuais foram inicialmente desenvolvidas em instrumentos compactos e acessíveis como estes. Por exemplo, os controladores de pitch bend e modulação tipo roda do CS-15D tornaram-se características distintivas dos nossos instrumentos e ainda são utilizados nos mais recentes modelos MONTAGE M. Em 1979, lançámos o CS-20M, que passou a utilizar tecnologia digital para armazenar sons. O CS-70M, apresentado em 1981, era muito semelhante aos instrumentos modernos em termos de funcionalidade: em particular, oferecia uma função de afinação automática que resolvia os problemas de afinação persistentes encontrados em sintetizadores analógicos e também incluía um sequenciador incorporado realizado com um microprocessador dedicado.

O CS01 de 1982 foi um sintetizador verdadeiramente decisivo. Capaz de funcionar com baterias e equipado com um teclado compacto, um altifalante incorporado e suportes para alça, entre outras características, marcou o início de uma nova era tanto em termos de síntese sonora quanto no modo de uso.

Desde o início, em 1974, o desenvolvimento de sintetizadores na Yamaha evoluiu em paralelo com muitos outros avanços nas tecnologias de geradores de sons, que também começaram na década de setenta. Exemplos notáveis incluem a pesquisa sobre síntese FM, que se tornaria extremamente popular nos anos oitenta, e o Sistema de Síntese Analógica por Pulso (PASS), que combinava tecnologias digitais e analógicas e foi adotado em geradores de sons Electone em 1977. Registos dos sons produzidos por estas tecnologias protótipo mostram que, em particular, a abordagem de síntese analógica utilizada no SY-1 havia sido aperfeiçoada a um nível comercialmente viável. É notável como, na época, a equipa da Yamaha identificou rapidamente tantas novas tecnologias promissoras e as colocou em uso de imediato.

Mesmo após o lançamento do D-1 como o primeiro Electone, muitos problemas relacionados com a qualidade dos sons ainda precisavam ser resolvidos. Um desafio particularmente difícil era tornar estes novos instrumentos tão expressivos quanto os seus equivalentes acústicos. Como foi observado, mudanças no som e no volume ao longo do tempo foram identificadas como cruciais neste aspeto, levando a uma pesquisa e desenvolvimento contínuos e incessantes na busca por sons cada vez melhores para satisfazer esta necessidade. Talvez simbólico do período de grande crescimento da economia japonesa, o então presidente da Yamaha é dito ter instruído a sua equipa a "gastar o que for necessário, mas apresentem-me algo que possa ser o melhor do mundo." Com tal paixão e dedicação, o desenvolvimento de sintetizadores na Yamaha durante os anos setenta não apenas gerou uma impressionante gama de tecnologias originais, mas sem dúvida lançou as bases para a futura popularização do sintetizador como instrumento musical.