历史车轮：YAMAHA 合成器的起源（1）

本篇文章将带大家回顾Yamaha过去四十年里，每个关键时期的经典产品，产品研发科技，以及其重大转泪点。

前言

1974年，Yamaha发表的首款合成器SY-1开启了Yamaha 40年来对合成器产品的研发之路。

合成器在现代音乐的演变中，带给音乐家在创作及演奏方面无限可能，尤其是前卫的电子音乐。

合成器富含的先进科技也经常被使用在其他的音频设备里。

本篇文章将带大家回顾Yamaha过去四十年里，每个关键时期的经典产品，产品研发科技，以及其重大转泪点。

Electone 的起源

电子琴在流行音乐史上扮演著极為重要的角色。

Yamaha 在1959年推出了第一款Electone双排键电子琴， D-1。相较於依靠真空管技术的竞争对手， D-1 使用了至今依然被电子音乐器材广為使用的晶体管技术。

但不同於现代的电子音乐器材，当时的Electone 还无法重现真实乐器的特有音质。

一个乐器的声音特质取决於乐器被弹奏时所產生的音色变化。

例如:在弹奏钢琴的过程中，琴弦的震动会產生一个基本波形与它泛音的和声组合。这个组合在持续一段时间后会逐渐地衰减成一个谐波含量较低的波形。

这种波形的和声组合以及自然变化，能够让人辨识出不同乐器的声音特质，而Electone 当时所面对的问题，便是琴键在被放开后，音色会瞬间中断。

Electone的音色过於单调乏味的问题，使Yamaha 展开了对於合成器模拟真实乐器的研发，而这个过程也微妙地创造出了许多Yamaha 经典合成器的声音效果。

数字科技与模拟合成器的结合

第一代Electone的发声技术是透过按压琴键后所啟动相对应的振动器来產生音色。

以当时的技术，若要為 D-1的每一个琴键都装置控制音色的电路(D-1 总共有49键)，需要庞大的资金以及必须面临电子音乐器材体积过於庞大的问题。

為了更有效地操控琴键的音色，Yamaha 发明了key assigner。结合数字电路， key assigner透过分析琴键被弹奏的顺序、和弦按压,、以及其它的要素，使每个被弹奏的琴键精準的被分配至不同的发音器。

Key assigner不仅成為70年代早期,数字科技结合模拟合成器的先驱，也為现代合成器的DVA功能奠定了基础。
SY-1的诞生

Yamaha在1973年研发出了编号GX-707的八复音合成器。更具体的来说，GX-707主身的双排琴键最多可以弹奏出八个复音，但它的独奏琴键与脚踏琴键依旧只能产生单音的旋律。

GX-707超过600斤的庞大体积以及其复杂的操作方式，使它被局限为剧场模式的音乐演奏器材。

GX-707的集群电压控制技术，则是它被称为GX-1的前身。而它表达能力极为丰富的发生器, 之后也被运用在1974年Yamaha所推出的单音合成器，SY-1里。

虽然SY-1内没有装设key assigner，但是它却有一个能够操控波形的包络发生器。

一般合成器所使用的包络发生器能够调控包络线的四个阶段。这四个阶段的英文名字缩写为 A.D.S.R.：
“A”为Attack，波形从零到最大振幅的时间
“D” 为Delay，波形从最大振幅衰减成稳定振幅状态的时间
“S”为Sustainability，波形维持在稳定振幅状态的时间
“R”为Release，波形从稳定振幅状态衰减成零时间

琴键被弹奏，按压以及释放时的波形会根据包络器所设定的ADSR参数而改变。

不同于模块合成器，SY-1的控制面板并没有旋转钮可以分别调控ADSR每个阶段的振幅包络与滤波包络，用来代替这些旋转钮的是一对调整振幅包络的Attack 和Sustain滑杆以及调整波形在Attack阶段的音高与滤波包络的Attack Bend 滑杆。

除了可以调控波形的包络线，SY-1本身也有可以呈现不同真实乐器的音色类型，例如竖笛，吉他以及钢琴。能够把先进的音色预设功能容纳在第一个模拟合成器里，显示出了Yamaha对合成器研发的前卫思考模式。

`SY-1另一个前卫的功能是touch control，也就是今天所说的力道感应科技。

早期电子琴的音色表达，一般是透过音乐踩踏附在琴身底部的表情踏板来更有感情地表达音色。

SY-1当时的touch control 便是透过计算琴键被完全按压到底的时间来分析出按压琴键的力道以此来调控音色的表达能力。

GX-1与CS系列模拟合成器

发行SY-1合成器相隔一年后，Yamaha在1975年推出了适用于演奏会的Electone，GX-1。

GX-1超过600斤的重量以及七百万日元的昂贵价格使它往往只能在大型演奏会上才会出现。

取代了过往合成器内部所使用的晶体管组件，CS系列合成器的发生器与控制器内部所使用的是能够大量缩减器材体积的集成电路技术。

相较于GX-1，CS系列合成器的热门商品，CS-80，其重量只有164斤，而它一百二十八万日元的价格在当时也相当实惠。

CS系列模拟合成器不仅继承了SY-1的精髓也同时拥有能够储存预设音色的独特性能。

不同于现代合成器，在没有RAM和ROM的70年代，大多数的模拟合成器依靠的是模拟技术来储存预设好的音色。

以下是CS-60操作手册中储存预设音色的电路图。图中包括了电路的仪器名称以及不同的电阻值。

CS-60的音色预设电路，又名 tone boards，内建了对应控制界面滑杆位置的固定电阻值。

不同滑杆位置所产生的固定电阻值组合会使电路发出相对应的音色预设。

当时许多模拟合成器都是用 tone board 来重现合成器的预设音色。

GX-1便是透过插入不同的 tone board 来变换音色。

运用tone board 的原理，CS-80含有四组储存音色的组合电路。

这四个组合电路各自都拥有专门储存合成器各别音色预设的元件。

这让CS-80的使用者可以自由地变换四个预设音色。

CS-80 除了先进的储存预设音色技术之外，它的独家IL-AL包络发生器简化了包络器调控音色的操作。

回到ADSR这四个影响包络线的时变参数，包络在Attack阶段永远是从零开始, 而当包络经过滤波器的处理过后, 滤波器的截至频率设定将决定包络一开始的音色。除了截至频率设定，音色達到最大振幅時还会被包络发生器的深度设定以及 Sustain 阶段的设定所影响。以上所描述的参数也会影响琴键被按压时的音色。

为了简化影响音色的参数，IL-AL包络发生器能够影响音色的参数只有三个。

IL-AL包络发生器的英文全名为Initial Level- Attack Level Envelope Generator。

波形经过IL-AL包络发生器的处理过后，滤波器的截至频率设定决定了琴键被按压时的音色，而Initial Level 与Attack Level的设定分别决定了波形在Attack阶段刚开始的音色以及波形在达到最大振幅时的音色。

Yamaha这项独家的IL-AL包络发生器不仅提升了使用者操控音色时变的自由，也展现了Yamaha开发团队追求高品质声音产生技术的精神。

CS-80当时还具备了现代合成器必备的功能包括音高滑轮以及力道感应科技。

合成器的流行化

随着集成电路科技的迅速发展，Yamaha在70年代末期持续推出了一系列造型轻便的单音合成器。1978年问世的CS-5重量只有14斤并且只要价六万两千日元。产品轻便的造型以及实惠的价格成功地引领合成器进入业余音乐爱好者的市场。

Yamaha在研发造型轻便的合成器的同时也研发出了许多现代合成器至今都还在运用的科技。

最新的Yamaha MOTIF XF系列合成器的音高滑轮以及控制界面便是从CS-15D演化而来的。

其他依然被运用在现代合成器当中的技术包括1979年CS-20M的数字预设音色储存科技以及1981年CS-70M的 auto-tone科技和微型音序器技术。

经过多年的产品研发，合成器流行化的重大转泪点是在1982年, CS-01的诞生。

主要依靠电池供电的CS-01不仅拥有迷你型键盘和内建喇叭，它附赠的肩带使CS-01成为一个方便随身携带的合成器。