Capítulo 2: Geradores de Sons FM e o Surgimento da Produção Musical em Casa
Grandes Avanços nas Tecnologias de Semicondutores
No início dos anos 1980, houve uma explosão na popularidade dos componentes eletrónicos baseados em semicondutores, e dispositivos que simplesmente não eram possíveis com as tecnologias anteriores começaram a surgir no mercado em rápida sucessão. Termos como "circuito integrado" e "integração em grande escala" passaram a aparecer nos exames de admissão universitária, e empresas começaram a produzir jogos eletrónicos com base nesse tipo de circuitos. Os avanços realizados no campo dos semicondutores durante esses anos foram verdadeiramente notáveis.
Uma das tecnologias mais notáveis que se tornaram comercialmente viáveis devido a esses rápidos avanços foi o gerador de sons de modulação de frequência digital (FM). Este método de criação de som foi originalmente desenvolvido na Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, e a Yamaha— a primeira empresa a reconhecer o seu verdadeiro potencial — assinou um contrato de licenciamento exclusivo com a universidade em 1973.
A nossa equipa de investigação começou a trabalhar com geradores de sons FM como parte de um plano para converter a Electone® para tecnologias digitais e, em 1974—quando o sintetizador analógico Yamaha SY-1 foi lançado—já tínhamos concluído com sucesso um protótipo de instrumento com um gerador de sons FM digital no seu núcleo. Infelizmente, ainda não era possível comercializar este instrumento devido ao enorme número de circuitos integrados exigidos pelas tecnologias de semicondutores da época, e também devido à dificuldade em equilibrar satisfatoriamente o tamanho e as funcionalidades. À medida que foram feitos mais avanços no campo dos semicondutores, finalmente alcançámos um instrumento com especificações que considerámos aceitáveis. E em abril de 1981—sete anos após o início do desenvolvimento—a Yamaha lançou o seu primeiro produto com gerador de sons FM, o F-70, um modelo clássico de Electone. Um mês depois, foi seguido pelo teclado GS1, um instrumento destinado ao uso em palco.
O Yamaha GS1 é ouvido ao longo do quarto álbum de estúdio dos Toto, lançado em 1982. São especialmente notáveis as lâminas (metal) com um som natural e os metais espessos — tipos de sons nos quais os geradores de tom FM se destacam. Há até histórias de que David Paich se inspirou para compor “Africa” em particular ao improvisar com os presets do GS1.
A síntese FM destaca-se pela sua capacidade de recriar com níveis notáveis de realismo sons que são ricos em variedade e harmónicos — como o piano elétrico, os metais e o glockenspiel. A amostragem tornou-se agora a base dos geradores de sons, e, dado que esta técnica utiliza gravações reais, consideramos garantido que os nossos sintetizadores possam reproduzir sem esforço uma vasta gama de instrumentos musicais. No entanto, os sintetizadores analógicos do início dos anos 80 eram simplesmente incapazes de produzir certos tipos de sons — os sons metálicos, semelhantes aos de sinos, são um exemplo notável — e isso tornava os sons FM do GS1 verdadeiramente sensacionais.
Claro, aqui está a frase ajustada com a terminologia correta: O GS1 não foi comercializado como um sintetizador, possivelmente porque os sons não podiam ser editados no próprio instrumento. Podiam ser utilizados cartões de sons para alterar o banco de 16 sons que o GS1 era capaz de produzir, mas era necessário um dispositivo especial de programação, destinado a profissionais (ver fotografia), para criar ou modificar esses sons. Na verdade, a capacidade de editar sons revelou-se um obstáculo considerável para a realização de um produto sintetizador comercialmente viável.
O Conceito de Interface de Utilizador
Os sons produzidos por um sintetizador analógico podem ser alterados ajustando os valores de potenciómetros e outros componentes eletrónicos que compõem o circuito do gerador de tom; portanto, podem ser adicionados botões e deslizadores contendo potenciómetros para fornecer funcionalidades de edição de som. A forma como estes controladores são dispostos depende do design e do tamanho do sintetizador em si, e instrumentos como o CS-80, introduzido no Capítulo 1, já necessitavam de uma vasta gama de botões. Os sintetizadores digitais têm muitos mais parâmetros relacionados com o som do que os seus predecessores analógicos, pelo que atribuir um controlador físico a cada um deles seria totalmente impraticável.
É também importante recordar que os sintetizadores digitais funcionam com base em programas, de forma semelhante ao software de computador. Para produzir um novo som, é necessário apenas adicionar o programa necessário. No entanto, se os parâmetros dos sons também forem editáveis, o sintetizador precisará de um programa de edição. Como é evidente, o programa de edição precisaria dos seus próprios botões e controladores para introduzir os valores dos parâmetros — em termos modernos, um interface de utilizador próprio (IU).
Um dos interfaces de utilizador (IU) mais familiares é o monitor, o teclado e o rato do computador. Na década de 1980, nem o Windows nem o Mac existiam, e a entrada de comandos e texto através de um teclado era a principal forma de interação dos utilizadores com os seus computadores. Os métodos a que nos habituámos hoje — por exemplo, trabalhar com um interface gráfico e um rato ou um ecrã sensível ao toque — não estavam disponíveis na altura. No desenvolvimento do sintetizador digital, criar uma IU clara e simples para o músico que desejava interagir com o som de uma forma mais intuitiva, bem como para o utilizador sem experiência em programação de computadores, foi talvez o maior desafio a superar.
Como solução, os nossos engenheiros conceberam um novo tipo de programador, mostrado abaixo. Este utilizava uma combinação de luzes e botões que permitiam ao designer de som confirmar as configurações anteriores dos parâmetros ao fazer alterações.
Os interfaces dos sintetizadores modernos oferecem acesso completo e livre a todos os parâmetros internos — não nos damos conta de como somos afortunados, pois nem sempre foi assim. Na época em que as tecnologias de semicondutores e programação estavam a evoluir a um ritmo acelerado, foram necessárias inúmeras tentativas e erros para aperfeiçoar uma interface que facilitasse a criação sonora criativa. No entanto, este foi um passo crucial no desenvolvimento dos sintetizadores daquela era.
Chegada do DX7 para Transformar a Cena Musical
Dois anos após superar todos os obstáculos para desenvolver um gerador de sons FM, criar uma interface de utilizador para programar e editar sons e lançar com sucesso o GS1, a Yamaha apresentou ao mundo o sintetizador de modulação de frequência DX7. No núcleo do gerador de sons FM está o operador—um componente fundamental usado para gerar e modificar som. Enquanto o GS1 possuía quatro operadores, o novo DX7 agora contava com seis, permitindo criar sons muito mais elaborados. Além disso, este sintetizador revolucionário tinha funcionalidade integrada para criar e editar sons, e permitia armazená-los em cartões de memória, tudo por cerca de um décimo do preço do GS1. Não é de admirar que este novo instrumento tenha tido um impacto tão profundo no mundo dos sintetizadores.
Naquela época, vários departamentos da Yamaha estavam a desenvolver diferentes instrumentos em paralelo. Enquanto o GS1 foi precedido pelo protótipo TRX100, o antecessor direto dos sintetizadores da Série DX foi um modelo de teste conhecido como Synthesizer Musical Algorítmico Programável (PAMS). Em reconhecimento a este facto, o DX7 é identificado como Synthesizer Algorítmico Programável Digital no seu painel superior.
Como o próprio nome sugere, o PAMS gerava sons com base em vários algoritmos de cálculo — nomeadamente, modulação de fase, modulação de amplitude, síntese aditiva e modulação de frequência (FM) — e desde o início, o protótipo suportava o armazenamento de programas em memória. No entanto, este elevado nível de liberdade no design de som teve como custo um aumento significativo no número de parâmetros necessários, o que significava que o PAMS ainda não era adequado para a comercialização como um instrumento que o utilizador médio pudesse programar.
Para resolver esta questão, os engenheiros da Yamaha decidiram simplificar o design do módulo de sons do sintetizador, fazendo com que os geradores de envolvente do modulador* e do portador* partilhassem parâmetros comuns. Também reduziram o número de algoritmos—ou padrões de combinação de operadores—para 32. Isto abriu caminho para a conclusão da linha original da Série DX, composta pelos modelos DX1, DX5, DX7 e DX9. Embora quatro modelos tenham sido lançados nessa altura, foram utilizados cinco códigos de modelo—DX1, DX2, DX3, DX4 e DX5—durante o desenvolvimento. O DX1 manteve o seu código ao ser lançado, algo raro nos produtos Yamaha, enquanto o DX2 e o DX3 juntos se tornaram o DX5. Os modelos de desenvolvimento DX4 e DX5 chegaram ao mercado como DX7 e DX9, respetivamente.
O DX7 foi um sucesso instantâneo em todo o mundo, e tanto o instrumento quanto o seu som rapidamente se tornaram forças motrizes da música pop dos anos 80. No entanto, é importante notar que muitas das suas tecnologias e características também influenciaram significativamente o desenvolvimento dos sintetizadores a partir daí.
A primeira dessas inovações foi o ecrã LCD, com duas linhas de 16 caracteres cada. Antes do DX7, os valores dos parâmetros dos sintetizadores eram geralmente verificados a partir das posições dos botões e deslizadores, o que impedia a visualização precisa das definições dos parâmetros ou dos nomes dos sons. Com a introdução deste tipo de elemento de interface, passou a ser possível exibir todos os tipos de informações, e a tradição de nomear os sons originais começou. Além disso, a capacidade de chamar e editar individualmente os parâmetros no ecrã LCD eliminou a necessidade de uma vasta gama de controladores no topo do instrumento. O painel de controlo limpo e organizado do DX7 não teria sido possível sem este ecrã, e esta clara distinção em relação aos sintetizadores do passado foi mais um fator que contribuiu para a sua popularidade esmagadora.
A próxima característica revolucionária do DX7 foi o uso de cartões de memória para armazenar e recuperar sons—uma funcionalidade que só foi possível graças ao design digital do sintetizador. Enquanto o GS1 usava cartões magnéticos, a Yamaha decidiu que cartões com memória digital seriam mais adequados para a Série DX, pois não são afetados pelos poderosos campos magnéticos produzidos por altifalantes e equipamentos semelhantes. O DX7 pode armazenar 32 sons internamente, mas com um cartão ROM inserido na sua ranhura, é possível obter mais 64 sons. Cartões RAM, por sua vez, podem ser utilizados para gravar e recuperar até 32 sons originais. Esta capacidade de expandir o número de sons é exclusiva dos sintetizadores digitais, e a abordagem baseada em cartões também tornou os sons de músicos profissionais acessíveis a todos. Na era dos sintetizadores analógicos, a única maneira de reproduzir os sons usados pelos profissionais era copiar as posições de cada botão, e mesmo assim, era quase impossível obter as configurações exatas. No entanto, os proprietários do DX7 podiam facilmente adquirir cartões contendo os sons reais de tocadores de sintetizador famosos. Esta abordagem inovadora, que possibilitava não apenas possuir o mesmo sintetizador que os ídolos, mas também tocar exatamente os mesmos sons, foi extremamente atraente para os músicos amadores.
Também merece destaque as notáveis melhorias alcançadas no desempenho dos teclados—agora ainda mais essenciais para controlar os sons altamente complexos possibilitados pela síntese FM. Trabalhando em conjunto com um teclado sensível ao toque, o gerador de sons FM pode modular os sons de diversas formas. Para aproveitar ao máximo esta tecnologia, decidiu-se equipar o DX7 com o nosso teclado FS. Embora originalmente desenvolvido para o Electone, este teclado tornou-se um componente padrão nos sintetizadores de topo da Yamaha por mais de duas décadas, sendo muito apreciado por numerosos músicos.
Por último, mas longe de ser menos importante, está o suporte do DX7 para MIDI—um padrão técnico introduzido em 1982 para permitir que instrumentos musicais troquem informações digitalmente entre si. Além das informações geradas pelo toque das teclas, isso inclui dados provenientes do uso do pedal de sustain, do pedal de volume e de muitos outros controladores relacionados com a performance. O facto de a Yamaha ter adotado este padrão tão rapidamente após o seu lançamento foi uma das razões pela qual o DX7 chamou tanta atenção na época, mas a funcionalidade que ofereceu foi igualmente inspiradora. Por exemplo, ao controlar o DX7 com um sequenciador MIDI—um dispositivo que pode tocar sintetizadores automaticamente transmitindo dados MIDI—era possível recriar a performance de outro músico nota por nota e criar partes com sons robóticos ou frases rápidas que seriam muito difíceis de tocar continuamente por um ser humano. Outra característica que destacou o DX7 foi a sua capacidade de produzir música inovadora e de vanguarda, como os sons de dance e techno que surgiram na década de oitenta—música alcançada pela combinação de performances MIDI robóticas com basses sintéticos marcantes com um som FM distintivo.
Com estas e outras características inovadoras, o sintetizador digital DX7 revolucionou tanto a nível de desempenho quanto a indústria da música, influenciando profundamente a música pop da época e moldando o futuro dos sintetizadores.
O Mundo dos Sintetizadores em Mudança
Após a introdução do DX7, o mundo dos sintetizadores passou por uma mudança significativa. A adição do suporte MIDI não só permitiu que partes musicais fossem tocadas automaticamente, como também deu origem ao conceito de expansão de módulos de som para performers em tempo real. Por exemplo, dois DX7 poderiam tocar exatamente a mesma parte de piano elétrico e, se a afinação de um desses instrumentos fosse ligeiramente ajustada, o resultado seria um efeito de coro, enriquecendo o som geral. Esta abordagem também era aplicável a um maior número de sintetizadores, mas como ninguém conseguia tocar três ou quatro sintetizadores ao mesmo tempo, percebemos que os DX7 usados exclusivamente para expansão não precisavam de teclado. A nossa resposta foi a série TX de módulos de som sem teclado.
O DX7 foi seguido por muitos outros produtos semelhantes, como o gerador de sons TX816, montado em rack e capaz de produzir sons extremamente ricos, e o TX7, que embalava um gerador de sons DX7 com um visual especial. Os luxuosos sons FM que esses produtos ofereciam através da expansão de geradores de sons também se tornaram uma parte indispensável da cena musical da época, conquistando uma excelente reputação no processo.
Os sintetizadores da série DX da Yamaha continuaram a evoluir com os avanços tecnológicos. O DX7 II, por exemplo, possuía uma estrutura em alumínio, reduzindo o peso e melhorando significativamente a portabilidade. Mais tarde, foi adicionado um drive de disquetes para acomodar as disquetes de 3,5", que eram amplamente utilizadas na época. O desenvolvimento contínuo da série trouxe ainda mais recursos criativos, como canais de saída duplos com suporte para panorâmica em estéreo e funcionalidade de microafinação, que permitia aos músicos utilizar sistemas de afinação diferentes do temperamento igual, como escalas musicais árabes. Entretanto, o modelo DX100, lançado um pouco antes, incluía várias inovações voltadas especificamente para o músico: por exemplo, a roda de pitch bend foi reposicionada no canto superior esquerdo e, ao tocar em pé com uma alça, a direção do pitch bend podia ser invertida, permitindo que as notas fossem alteradas de forma semelhante ao que se faz com uma guitarra.
O DX Series não só revolucionou o mundo da música nos anos oitenta, como também foi um motor de desenvolvimento dos interfaces de utilizador e das principais funcionalidades do sintetizador digital moderno.
Avançar para a Produção Musical em Casa
Até aos anos oitenta, músicos amadores certamente desempenhavam a sua música ao vivo, mas as gravações eram exclusivamente realizadas em estúdios por profissionais. Durante essa década, no entanto, o gravador multicanal (MTR) — um dispositivo capaz de gravar quatro pistas individuais numa cassete de música padrão — tornou-se extremamente popular, possibilitando a qualquer pessoa, independentemente da habilidade, produzir gravações multicanal a partir do conforto de casa. Inicialmente, o processo padrão do MTR era gravar o ritmo primeiro utilizando uma bateria eletrónica, para depois adicionar as pistas de baixo, guitarra e teclado para completar a música. Com a crescente popularidade dos instrumentos compatíveis com MIDI, os músicos conseguiram sincronizar os seus sequenciadores e baterias eletrónicas, e sintetizadores MIDI, como os da série DX, eram frequentemente usados para faixas de baixo e acordes. No entanto, o DX7 só podia produzir um som de cada vez, o que significava que seriam necessários dois desses sintetizadores se, por exemplo, baixo e piano elétrico tivessem de ser tocados simultaneamente.
A solução da Yamaha foi o gerador de sons multi-partes. Os dados MIDI podem ser atribuídos a canais específicos e, se um sequenciador MIDI, como um produto da série QX, for utilizado para transmitir dados de desempenho organizados em diferentes canais, então, por exemplo, os sons de baixo, piano e marimba podem ser tocados pelos dados dos canais 1, 2 e 3, respetivamente. Um gerador de sons multi-canal que recebe esses dados atribuiria um som diferente a cada canal, e no nosso exemplo, o equivalente a três sintetizadores individuais teria de ser integrado num único gerador de sons. O produto que a Yamaha desenvolveu com base nesta abordagem foi o módulo de gerador de sons TX81Z — um dispositivo revolucionário que continha o equivalente a oito sintetizadores FM, cada um com quatro operadores dedicados. Todos os oito geradores de sons FM também podiam ser configurados para o mesmo canal para produzir sons mais ricos e densos. Além disso, os operadores foram equipados com formas de onda diferentes da onda senoidal pela primeira vez, permitindo a geração de uma gama mais diversificada de sons, e por essa razão, o TX81Z é frequentemente considerado uma joia oculta entre os módulos de sintetizadores.
Por volta dessa época, os produtores musicais começaram a tocar todas as partes — sejam ritmos, baixos ou instrumentos de acordes — simultaneamente usando um único sintetizador, e sintetizadores com sequenciadores MIDI integrados começaram a aparecer no mercado. Desenvolvido para atender a essa necessidade, o Yamaha V-50 foi o sintetizador FM definitivo, combinando o TX81Z com um teclado, um sequenciador MIDI, uma máquina de ritmos baseada na geração de som PCM e processadores de efeitos digitais. Este instrumento transcendeu as fronteiras do sintetizador digital, projetando-o para a era das estações de trabalho.
Em menos de uma década, entre o GS1 de 1981 e o V-50 de 1989, os nossos sintetizadores digitais evoluíram de instrumentos de performance básicos para estações de trabalho musicais completas. Sem dúvida, os anos 80 foram um dos períodos mais emocionantes e dinâmicos na história dos sintetizadores Yamaha.
