Yamaha DX7 to syntezator produkowany przez japońską firmę Yamaha Corporation w latach 1983-1989. Był to pierwszy udany syntezator cyfrowy i jest jednym z najlepiej sprzedających się syntezatorów w historii - sprzedano ponad 200 000 sztuk.
Yamaha DX7 zamknęła erę instrumentów analogowych, otwierając nowy etap w rozwoju cyfrowych syntezatorów. W połowie lat osiemdziesiątych można było ją spotkać prawie na każdej scenie, niezależnie od rodzaju wykonywanej muzyki. Yamaha zastosowała w nim nową koncepcję syntezy – tzw. syntezę FM, dającą duże możliwości tworzenia zupełnie nowych barw, bardziej naturalnych i przydatnych przede wszystkim na scenie. Synteza FM stworzyła jaśniejsze, bardziej szkliste dźwięki i mogła lepiej imitować dźwięki akustyczne.
SYNTEZA FM – trochę historii
Odkrywcą syntezy FM był John Chowning - profesor Stanford University w USA. Na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych prowadził badania naukowe nad wykorzystaniem modulacji częstotliwości jako źródła dźwięku. W 1973 roku Chowning przedstawił wyniki swoich badań w Journal of The Audio Engineering Society, co zostało zauważone przez koncern Yamaha, który nawiązał kontakt z naukowcem. Widząc duży potencjał leżący w nowej technologii, Yamaha wykupiła licencję od amerykańskiego profesora na przełomie lat 1974 i 1975, inwestując miliony jenów we własne prace badawcze nad nową technologią i rozwinęła dalej pomysł profesora Chowninga. Pierwszym efektem siedmiu lat badań były instrumenty o symbolach GS-1 i GS-2, które pojawiły się na rynku w 1982 roku. Instrumenty te były wyposażone w dynamiczną i wyważoną klawiaturę, oferowały jednakże skromne możliwości, gdyż posiadały pamięć typu Preset, bez możliwości tworzenia nowych barw. Pewną ciekawostką była opcja, która pozwalała na wczytywanie 16 nowych barw z magnetycznych, wąskich pasków – ta koncepcja nie została potem nigdy do końca rozwinięta, a szkoda. Jednak wysoka cena tych instrumentów nie zachęcała do ich kupna (33000 oraz 16600 DM w 1982 roku). Można by je uznać za jedne z pierwszych cyfrowych pianin, gdyż zastosowana synteza była już techniką cyfrową. Na krótko pojawiły się też inne, już znacznie tańsze instrumenty, dziś mało znane: CE-20 i CE-25, które również nie oferowały dużych możliwości w kreowaniu nowych barw.
Wszystkie te instrumenty pokazały nowy potencjał leżący w syntezie typu FM, były więc zapowiedzią cyfrowej rewolucji, jaka dokonała się w 1983 roku, kiedy światło dzienne ujrzała Yamaha DX7. Mimo, że nie posiadała wyważonej klawiatury, to oferowała muzykowi klawiaturę pięciooktawową i dynamiczną, wyposażoną także w efekt Aftertouch, 16-głosową polifonię, pamięć dla 32 barw, możliwość podłączenia cartridge’a z dodatkowymi 64 barwami, co było prawdziwym novum jak na tamte lata. Na początku istniały cartridge typu ROM, następnie pojawiły się cartridge RAM, gdzie użytkownik mógł zapisać swoje barwy. Instrument oferował ponadto interfejs MIDI z szerokim zakresem odbieranych komunikatów, dwa typowe kółka: Pitch Bender oraz modulacyjne – i co najważniejsze – pełną programowalność, dającą użytkownikowi ogromne możliwości i całkowitą kontrolę nad instrumentem.
W połowie XX wieku modulacja częstotliwości (FM), sposób przenoszenia dźwięku, była rozumiana przez dziesięciolecia i była szeroko stosowana do nadawania transmisji radiowych . W latach 60. na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii John Chowning opracował syntezę FM, sposób wykorzystania FM do generowania dźwięków innych niż synteza analogowa. W 1971, aby zademonstrować swój potencjał komercyjny, Chowning użył FM do naśladowania dźwięków akustycznych, takich jak organy i instrumenty dęte. Stanford opatentował technologię i miał nadzieję na jej licencjonowanie, ale została odrzucona przez amerykańskie firmy, w tym Hammond i Wurlitzer. Chowning uważał, że ich inżynierowie, przyzwyczajeni do syntezy analogowej, nie rozumieją FM.
W tym czasie japońska firma Yamaha była największym na świecie producentem instrumentów muzycznych, ale miała niewielki udział w rynku w Stanach Zjednoczonych. Jeden z ich głównych inżynierów odwiedził Stanford i, według Chowninga, „w ciągu dziesięciu minut zrozumiał… Myślę, że Yamaha już pracowała w domenie cyfrowej, więc wiedział dokładnie, co mówię”. Yamaha udzieliła licencji na technologię na jeden rok, aby określić jej opłacalność komercyjną, a w 1973 jej dział organowy rozpoczął opracowywanie prototypu monofonicznego syntezatora FM. W 1975 roku Yamaha wynegocjowała wyłączne prawa do technologii. Założyciel Rolanda Ikutaro Kakehashi również był zainteresowany, ale spotkał Chowninga sześć miesięcy po tym, jak Yamaha zgodziła się na transakcję; Kakehashi powiedział później, że Yamaha była naturalnym partnerem w przedsięwzięciu, ponieważ posiadała zasoby, aby uczynić syntezę FM opłacalną komercyjnie.
John Chowning, który opracował technologię modulacji częstotliwości zastosowaną w DX7 Yamaha stworzyła pierwszą sprzętową implementację syntezy FM. Pierwszym komercyjnym syntezatorem FM był Yamaha GS1, wydany w 1980 roku, który był drogi w produkcji ze względu na jego układy scalone. W tym samym czasie Yamaha opracowywała środki do produkcji chipów integracyjnych na bardzo dużą skalę. Pozwoliło to DX7 na użycie tylko dwóch chipów, w porównaniu z 50 GS1. Yamaha zmieniła również implementację algorytmów FM w DX7 pod kątem wydajności i szybkości, uzyskując częstotliwość próbkowania wyższą niż syntezatory Stanforda. Chowning czuł, że daje to zauważalny „genialny dźwięk”.
Yamaha zaprezentowała prototyp DX7 w 1982 roku, nazwany CSDX w odniesieniu do gamy syntezatorów analogowych Yamaha CS. Pod koniec 1982 roku Brytyjczyk Dave Bristow i Amerykanin Gary Leuenberger, eksperci od Yamahy CS-80, polecieli do Japonii, aby opracować głosy w DX7. Mieli mniej niż cztery dni na stworzenie 128 gotowych łatek DX7.
JAK DZIAŁA YAMAHA DX7?
Skrót FM oznacza modulację częstotliwości, taką samą, jak zastosowana została w radiofonii UKF. W skrócie polega to na wpływie jednego sygnału na częstotliwość drugiego sygnału. W wyniku tego powstają inne, dodatkowe, nieistniejące przedtem częstotliwości harmoniczne. Konstruktorzy DX7 wykorzystali tę dosyć prostą zasadę do stworzenia syntezatora opartego na tej zasadzie. Specjalne generatory, wytwarzające te sygnały, nazwane zostały przez twórców instrumentu operatorami, i mogą dostarczać przebiegi zarówno modulowane, jak i modulujące. Nad wszystkim czuwa z kolei mikroprocesor, który określa częstotliwość drgań operatora. Kiedy operator dostarcza przebiegu modulowanego, jego częstotliwość jest równoważna wysokości dźwięku, jaki jest ma zostać wygenerowany. Kiedy natomiast operator służy do modulowania innego przebiegu, to stosunek jego częstotliwości do częstotliwości przebiegu modulowanego określa brzmienie powstającego dźwięku. Analogiczna zasada odnosi się również do kształtowania obwiedni dźwięku. Zmiana stosunków częstotliwości operatorów daje więc duże możliwości tworzenia nowych barw. Yamaha DX7 posiada 6 operatorów; sposób ich kombinacji został określony jako algorytm. W instrumencie mamy 32 zaprogramowane algorytmy, a układy operatorów zastosowane w poszczególnych algorytmach zostały graficznie przedstawione na płycie głównej syntezatora, nad głównymi przyciskami.
OPIS ZEWNĘTRZNY, BRZMIENIE I OBSŁUGA INSTRUMENTU
Centralne miejsce zajmuje ciekłokrystaliczny wyświetlacz, który pokazuje nazwę barwy oraz poszczególne parametry. Obok niego znajduje się także dwucyfrowy wskaźnik LED, który wskazuje numer barwy. Z prawej strony wyświetlacza znajdują się 32 przyciski, pełniące podwójną rolę. Wybieramy nimi poszczególne barwy z pamięci wewnętrznej lub zewnętrznej (cartridge) oraz wybieramy nimi właściwe parametry podczas edycji istniejących barw, lub też podczas tworzenia własnych. Każdemu z przycisków mogą być przyporządkowane maksymalnie cztery funkcję, co w pewnym stopniu komplikuje obsługę instrumentu. Z lewej strony wyświetlacza umieszczone są przyciski, którymi wybieramy poszczególne tryby pracy instrumentu. Umożliwiają nam one zapis nowych barw w pamięci wewnętrznej lub zewnętrznej oraz wybór z jakiego rodzaju pamięci chcemy skorzystać podczas grania.
Wymienione tryby pracy pozwalają na wybór odpowiednich funkcji i podzielone są na następujące grupy:
- Play – Memory Select Mode: jest to normalny tryb pracy, podczas którego wybieramy zaprogramowane barwy
- Function Mode: pozwala na wybór i ustawienie parametrów zgodnie z działaniem takich funkcji jak Aftertouch, Pitch-Bender, Breath Controller itd. W trybie tym możliwe jest również wprowadzanie danych i ich zachowywanie
- Edit Mode: jest to tryb pracy, który pozwala na tworzenie nowych barw lub zmianę już istniejących
- Store Mode: stworzone w poprzednim trybie barwy mogą zostać zapisane w pamięci instrumentu i aby to wykonać musimy skorzystać z tego trybu.
Do wprowadzania danych posłużyć nam może potencjometr suwakowy oraz dwa przyciski Yes/On oraz No/Off, którymi wprowadzamy dane w skokach jednostkowych. Pod kółkami Pitch Bender i modulacyjnym umieszczone jest gniazdo słuchawkowe oraz gniazdo dla tzw. Breath Controller – to również stanowiło pewne novum w owym czasie, nie spotykane wówczas w innych syntezatorach – strumieniem wydychanego powietrza mogliśmy wpływać na zmianę brzmienia. Z tyłu instrumentu znajdują się gniazda MIDI, cztery gniazda do których możemy podłączyć odpowiednie sterowniki nożne, dwa pedały do sterowania efektami Portamento i Sustain oraz ostatnie gniazdo, którym łączymy instrument z mikserem lub wzmacniaczem. Sygnał wychodzący z instrumentu jest monofoniczny, jednak w późniejszych wersjach tego modelu sygnał był już stereofoniczny.
Yamaha DX7, jako instrument w pełni już cyfrowy, posiadała szeroki zakres odbieranych komunikatów MIDI, a trzeba dodać, że MIDI w 1983 roku było technologią dosyć jeszcze młodą i nie wszystkie instrumenty posiadające ten interfejs mogły dysponować taką ilością odbieranych komunikatów. Przede wszystkim odbierane były komunikaty Program Change oraz Control Change, funkcjonował już także system Exclusive oraz komunikaty odnoszące się do Pitch Bender’a, funkcji Aftertouch i czułości klawiatury (Velocity). Źródłem modulacji jest generator wolnych przebiegów LFO, który wytwarza sygnały o kształcie sinusoidalnym, trójkątnym, prostokątnym i piłokształtnym. Możliwe jest więc uzyskanie efektów takich jak tremolo, wibrato oraz innych, które wpływając na pracę modulatora modyfikują brzmienie istniejących barw.
Niestety, programowanie DX7 nie jest czynnością łatwą. Wymaga od użytkownika dużego zapasu cierpliwości i znajomości podstawowych zasad, które dotyczą tematyki programowania w syntezie FM. Na szczęście bardzo szybko na rynku muzycznym pojawiło się dużo dobrego oprogramowania, autorstwa m.in. takich specjalistów, jak panowie Sakamoto i Fukada, którzy napisali także jeden z najlepszych przewodników programowania Yamahy DX7. Jeśli chodzi o brzmienie instrumentu, to śmiało możemy dziś mówić o tym instrumencie „klasyk” – ogólnie znane są pochodzące z niego elektryczne pianina, barwy typu brass oraz basowe. W stosunku do większości instrumentów analogowych brzmienie instrumentów imitujących barwy naturalne jest bardziej realistyczne w przypadku DX7.
PODSUMOWANIE
Yamaha DX7 była wielkim komercyjnym sukcesem tego koncernu, a także milowym krokiem w rozwoju elektronicznego instrumentarium, dla wielu zaś nieomal technicznym cudem. Nie sposób nie zauważyć, że od momentu pojawienia się tego instrumentu pogoń za nowymi technologiami i klientem nabrała podwójnej szybkości. Atrakcyjna była także cena DX7, dzięki czemu stał się on dostępny prawie dla każdego. Instrument ten wprowadził pewne standardy, które obowiązują do dziś, a bez których nie była by możliwa praca niejednego muzyka.
DX to symbol całej rodziny instrumentów, począwszy od ogromnego DX1, poprzez Yamaha DX11, która posiadała funkcję multitimbral, aż po DX100, która choć posiadała mini klawisze, to oferowała pełne możliwości programowania w oparciu o syntezę FM. Yamaha wyprodukowała w krótkim czasie następne modele DX7s, DX7 II i DX7 IIFD, oferowała także cała rodzinę modułów serii TX. Synteza FM dotrwała do naszych czasów, będąc jeszcze bardziej rozwiniętą w modelach SY 77, SY 99 i TG 77, a także w SY 22 i SY 35, będąc ciekawą kombinacją syntezy FM, AWM i wektorowej.
Opisywany instrument jest ceniony i używany do dziś przez wielu muzyków, choć po ostatnich rewelacjach wirtualnych może nie jest już takim rarytasem. Niemniej jest to wciąż instrument wart polecenia wszystkim muzykom, niezależnie od gatunku wykonywanej przez nich muzyki.
Bibliografia:
https://muzyk.net/muzyczny-skansen-yamaha-dx7/
https://pl.wikipedia.org/wiki/Yamaha_DX7