Музыкальная история компании Yamaha: цифровизация музыкальных инструментов 1980-1890-х годов

Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2019

Юрий Петропавловский

Компания Nippon Gakki, переименованная в 1987 году в Yamaha Orpharion, к этому времени уже являлась крупной международной технологической корпорацией с десятками дочерних компаний в различных странах мира и продолжала расширяться. В 1988 году Yamaha приобрела профильную компанию Sequential Circuits (США), а в 1989 – контрольный пакт акций своего японского конкурента Korg Electronic Laboratories (в 1993 году Korg выкупила свои акции). Обе компания являлись лидерами в области разработки и производства электронных музыкальных инструментов и синтезаторов.

Компанию Sequential Circuits основал в 1974 году известный инженер и изобретатель в области электронных музыкальных инструментов, член AES (общество инженеров в области аудио), обладатель «Грэмми» Дэйв Смит (Рисунок 1). В 1977 году он создал первый в мире полностью программируемый полифонический аналоговый синтезатор Prophet-5; аппарат также известен, как первый синтезатор со встроенным микропроцессором. После продажи компании Sequential Circuits Дэйв Смит был президентом DSD – научно-исследовательского подразделения Yamaha, где под его руководством разрабатывались концепции создания программных синтезаторов и других аудио технологий. Позже он создал исследовательскую группу Korg в Калифорнии, в активе которой успешная разработка «волнового» синтезатора Wavestation компании Korg и ряда других продуктов.

Рисунок 1.	Дэйв Смит.

Дэйв Смит также является инициатором разработки универсального интерфейса для связи между собой всех электронных музыкальных инструментов. Свой проект универсального интерфейса для синтезаторов USI (Universal Synthesizer Interface) Смит представил в 1981 году на собрании AES. Стандарт обсуждался представителями компаний Roland, Korg, Yamaha, Kawai и Sequential Circuits, после чего Дэйв Смит изменил название стандарта на MIDI. В 1983 году Смит продемонстрировал MIDI-соединение между синтезаторами Prophet-600 своей компании и Roland JP-6. «Цифровой интерфейс для музыкальных инструментов» MIDI (Musical Instruments Digital Interface) быстро нашел практическое применение и с тех пор является практически единственным стандартом такого рода, а Дэйва Смита стали называть отцом MIDI.

В 1980/1990-годы Yamaha продолжала выпускать традиционные музыкальные инструменты – клавишные, духовые, струнные и ударные, в том числе пианино, выпуск которых начался еще в 1900 году. Однако в рассматриваемый период времени компания активно наращивала производство и цифровых музыкальных инструментов. В число таких продуктов входят сценические, гибридные, электрические и цифровые пианино, электронные и комбинированные органы, синтезаторы, сэмплеры, музыкальные рабочие станции, грувбоксы (Groove Machines для исполнения электронной музыки), драм-машины (или ритм-машины для создания повторяющихся ударных фрагментов), звуковые модули и платы, кейтары (портативные клавишные инструменты), музыкальные компьютеры, портативные клавиатуры и некоторые другие устройства. Причем выпускалось множество серий и десятки типов таких продуктов с ежегодным расширением ассортимента.

Наиболее концентрировано цифровые решения компании реализуются в цифровых пианино, внешне похожих на акустические и с такой же клавиатурой, но имеющих куда более широкие возможности. Звучание цифровых пианино в определенной степени отличается от звучания традиционных инструментов, так как звук в них обеспечивается электроникой и громкоговорителями. Однако у цифровых пианино имеется и множество преимуществ: меньшие габариты и вес, отсутствие необходимости периодической настройки в связи с отсутствием струн, возможность использования в больших залах с внешними акустическими системами и без микрофонов, возможность имитации других музыкальных инструментов, звук во многих случаях не синтезирован, а записан с реальных инструментов, имеется возможность записи исполняемых произведений и игры в наушниках, не мешая окружающим.

Большую номенклатуру цифровых пианино класса премиум компания выпускает под торговой морокой Clavinova. Первые инструменты этого семейства серии YP были выпущены в 1983 году, в 1990-годы большинство моделей цифровых пианино Clavinova было представлено в сериях CVP (Clavinova Ensemble) и CLP (Clavinova Traditional). Инструменты Clavinova продолжают выпускаться уже на протяжении 36 лет и постоянно совершенствуются.

В большинстве моделей цифровых пианино Clavinova 1990-годов использовалась технология Yamaha Graded Hammer, позволяющая имитировать свойства клавиатур акустических пианино с помощью механических молоточков, соединенных с клавишами. Источником звука в цифровых пианино Clavinova является синтезатор. В большинстве моделей используется метод синтеза на основе сэмплов в формате MIDI, поступающих непосредственно с клавиш или из сохраненных данных (внутренних или внешних). Синтезаторы инструментов Clavinova способны создавать звучание большого числа акустических и электронных музыкальных инструментов

Рисунок 2.	Цифровое пианино CVP-35.

Рассмотрим особенности цифровых пианино Clavinova на примере моделей CVP-35 (Рисунок 2) из линейки 1991 года CVP-35/45/55/65/75 и CLP-820 (Рисунок 3) из линейки 1998 года CLP-820/840/860/870/880. Инструменты оснащены стандартной рояльной клавиатурой из 88 клавиш с возможностью изменения их упругости (три градации, имитирующие различный вес клавиш). В инструментах применен тон-генератор с динамическим семплированием AWM (Advanced Wave Memory). Технология AWM, разработанная компанией Yamaha, обеспечивает звучание, близкое к звучанию акустических пианино за счет учета силы удара по клавише. Для реализации AWM используются записи сэмплов звучания различных акустических пианино при различной силе удара по клавишам (формы волн при различной силе удара меняются), затем производится цифровая обработка сигналов для формирования звучания цифрового пианино, близкого к звучанию различных акустических пианино.

Рисунок 3.	Цифровое пианино CLP-820.

Рассматриваемые модели могут имитировать звучания различных инструментов (гитара, орган, ударные и другие); инструменты обеспечивают множество режимов и стилей игры. Модель CLP-820 обеспечивает 32-нотное 5-голосное полифоническое звучание с возможностью регулировки каждого голоса. Встроенный УЗЧ, нагруженный на две динамические головки, обеспечивает выходную мощность 2×30 Вт (CVP-35), 2×40 Вт (CLP-820). Габариты/вес модели CVP-35 – 1416 × 582 × 817 мм/ 60 кг, модели CLP-820 – 1397 × 515 × 871 мм/53 кг.

Цифровизация коснулась многих видов музыкальных инструментов компании, не говоря уже о специализированных музыкальных приборах, таких как грувбоксы, драм-машины, сэмплеры и другие устройства. Одно из таких устройств – Wind MIDI Controller (духовой MIDI контроллер) Yamaha WX7. В 1989 году его приобрел для своей коллекции Нью-Йоркский музей современного искусства.

Этот инструмент, называемый еще «регулятором ветра» (Рисунок 4) может использоваться практически с любым генератором тона MIDI, например, с мультитембральными тон-генераторами Yamaha TX81Z, TX802 и другими. Инструмент при прохождении через него воздушного потока фактически управляет тон-генераторами, а звук обеспечивают УЗЧ, подключенные к его выходу (можно играть в наушниках). WX7 позволяет имитировать различные инструменты (саксофон, кларнет, труба и другие), а также не существующие в природе «дудки».

Рисунок 4.	Духовой MIDI контроллер Yamaha WX7.

В конце 1980-х, начале 1990-годов в компании стали нарастать организационно-финансовые проблемы. Различные источники причинами таких проблем называют нерациональное управление, трения с профсоюзами, рост курс йены и другие. В 1992 году пост президента Yamaha занял 36-летний ветеран Yamaha Сейсуке Уэсима (Seisuke Ueshima), который довольно быстро принял ряд кардинальных мер по реорганизации компании. Например, он не стеснялся понижать в должностях своих друзей из семьи Каваками, упразднил 30 процентов административных должностей, особенно в зарубежных подразделениях, заключил соглашение с профсоюзами, а также сократил нерентабельные производства (спортивных товаров и других).

В долгосрочной перспективе Уэсима изменил порядок разработки и продажи новых товаров, в частности он предлагал инженерам Yamaha задаваться вопросом, ранее не возникавшим – «почему мы создали этот продукт»? Уэсима также подтолкнул компанию к разработке инновационных продуктов.

Рисунок 5.	Пианино Yamaha U1.

В 1993 году запущена в производства серия «тихих» пианино (Silent Piano), в которых можно было приглушить звук. (На Рисунке 5 показан внешний вид модели Yamaha U1). В конструкции таких пианино было предусмотрено переключение ударов молоточков от струн на планку датчиков, соединенных с внешним электронным блоком, к которому можно было подключить наушники или внешние устройства через MIDI (Рисунок 6). Тихие пианино пользовались большой популярностью, так как позволяли играть и репетировать дома, не мешая окружающим. Заметим, что в отличие от цифровых пианино, тихие инструменты могли играть как обычные акустические.

Рисунок 6.	Конструкция тихого пианино.

Коммерческий успех проекта с тихим пианино стимулировал разработки и других тихих музыкальных инструментов для домашних занятий покупателей. О работе в этом направлении написал в своей статье менеджер группы передового дизайна Yamaha Йосихиро Кацумата (Yoshihiro Katsumata, Рисунок 7), в ведении которого были электронные музыкальные инструменты и аудиовизуальное оборудование Yamaha. В 1995 году Yamaha представила заглушающее устройство Silent Brass для трубы SB-7 (Рисунок 8), позволяющее бесшумно играть на инструменте, прослушивая собственную игру в наушниках. Компания разработала аналогичные устройства и для других духовых инструментов. В комплект SB-7 входит сурдина Pickup Mute (заглушка) со встроенным микрофоном для снятия звука и электронный блок для цифровой обработки звука. Блок обеспечивает различные регулировки и эффекты на основе заложенных в него сэмплов, при этом звук в наушниках очень близок к реальному звучанию инструментов.

Рисунок 7.	Йосихиро Кацумата.

Рисунок 8.	Заглушающее устройство Silent Brass.

В 1996 компания выпустила тихую ударную установку (Silent Drums, Рисунок 9), в 1997 – тихую скрипку, в 1998 – тихую виолончель, и все эти электронные заменители акустических инструментов пользовалась хорошим спросом у покупателей.

Рисунок 9.	Silent Drums.

Как известно, первым продуктом, который вручную изготовил Торакусу Ямаха в 1888 году, был тростниковый орган (Reed Organ), однако уже длительное время такие инструменты компания не производит, их заменили электронные органы, выпускаемые с 1959 года под торговой маркой Electone. Начиная с 1974 года электронные органы Electone стали строить на основе синтезаторов; например, модель органа CSY-1 1974 года была выполнена на основе синтезатора SY-1. С 1987 года начался выпуск электронных органов серий HS/HX, в которых были применены большие интегральные схемы и впервые использована технология AWM (см. выше). В органах серии EL, выпуск которых начался в 1991 году, были интегрированы дисковые рекордеры, с помощью которых можно было записать успешные исполнения, а затем использовать полученные настройки, чтобы исключить процесс довольно длительного программирования. В 1996 году для потребителей США и Европы Yamaha выпустила серию органов AR, отличительной чертой которых было наличие большого числа предустановленных голосов (384 против 5 в моделях серии EL).

Рисунок 10.	Электронный орган Electone EL900.

Особенности электронных органов Yamaha рассмотрим на примере модели 1998 года Electone EL900 (Рисунок 10). Наиболее значительным отличием этой модели от предыдущих является использование технологии виртуальной акустики VA (Virtual Acoustic). Формирование инструментальных голосов по технологии VA основано на физическом моделировании, что обеспечивает другой уровень подлинности. С помощью VA можно точно смоделировать сложные вибрации, резонансы, отражения и другие акустические явления, возникающие в духовых и струнных инструментах, что дает возможность генерации высококачественных инструментальных голосов.

Приведем основные характеристики инструмента, заявленные в спецификации.

• Клавиатура: верхняя – 49 клавиш, нижняя – 49 клавиш, ножная – 20 педалей.
• Режимы тон-генератора: VA, AWM, FM.
• Голоса: голоса верхней и нижней клавиатур, ведущие голоса 1 и 2 (VA), голоса ножных клавиш. Наибольшее количество голосов реализуется с верхней и нижней клавиатуры, в том числе множество вариантов звучания струнных, духовых, ударных и других инструментов. Ножные клавиши реализуют голоса басовых инструментов (контрабас, бас-гитара, синтезированный бас, органный бас и другие).
• Редактирование голосов – включение/выключение, регулировка уровня, атаки, спада.
• Эффекты: цифровая реверберация, сустен (продолжительное звучание ноты), тремоло, хорус, вибрато, флэнжер и многие другие.
• Усилитель: выходная мощность 216 Вт (стерео), 6 динамических головок и 2 мониторных.
• Габариты/вес – 115 × 56 × 98 см/ 103 кг.

Функциональные возможности EL900 вполне сравнимы с возможностями синтезаторов высокого класса, в чем можно убедиться, просмотрев видеоролик на YouTube (запрос Yamaha Electone EL900). Поэтому называть тот или иной инструмент синтезатором или электронным органом – в общем, дело производителей.

Первый полифонический синтезатор Yamaha GX-1, выпущенный в 1973 году, был для компании тестовой моделью для отработки технических решений на будущее; в продажу он поступил в 1975 году по цене более 60 тысяч долларов, что исключало его широкое распространение. Настоящий коммерческий успех получила модель DX7 с ЧМ тон-генератором, выпущенная в 1983 году. DX7 стал самым продаваемым синтезатором в мире. За период производства до 1989 года было продано более 200,000 единиц этой модели.

Во второй половине 1980-годов компания выпустила еще несколько моделей синтезаторов серии DX (DX5, DX9, DX11, DX21, DX27, DX100) с ЧМ тон-генераторами, однако их звучание стало «надоедать» слушателям и компания начала разработки инструментов с другими принципами синтеза звука, причем некоторые серии продуктов именовались уже не только синтезаторами, но и музыкальными рабочими станциями (Music Work Station), музыкальными секвенсорами, сэмплерами, грувбоксами (Groov Machine), драм-машинами. Выпускались также приборы в виде музыкальных модулей и плат.

В 1990 году компания выпустила векторный синтезатор Yamaha SY22, выполненный по технологии, разработанной ранее в приобретенной компании Sequential Circuits. В синтезаторе имеется характерный для инструментов Дэйва Смита джойстик, позволяющий «морфировать» звук четырех различных источников (Рисунок 11). В 1990-годы компания выпустила еще целый ряд моделей синтезаторов серии SY (SY85, SY99, SY55, SY77), а также серий VL, VP, CS, музыкальных рабочих станций серий V, W, EX, музыкальных секвенсоров серий QY, V, MU, QR. Рассмотрим особенности инструментов этой категории на примере музыкального секвенсора Yamaha QY70, выпущенного в 1997 году.

Рисунок 11.	Векторный синтезатор Yamaha SY22.

Портативный музыкальный секвенсор Yamaha QY70 (Рисунок 12) габаритами 188 × 104 × 43 мм с питанием от 6 элементов АА или сетевого адаптера в традиционном смысле не является музыкальным инструментом, так как не имеет обычной для синтезаторов клавиатуры. Прибор предназначен для создания музыкальных композиций, однако при подключении к нему через MIDI музыкальных клавиатур и УЗЧ с колонками вполне может «заиграть» как почти любой музыкальный инструмент. На задней панели прибора предусмотрен 8-контактный разъем MiniDIN, к которому можно подключить ПК (в комплекте имеется кабель MiniDIN/RS232C и драйвер для Windows 95). Нужно заметить, что процесс создания музыкальных композиций с помощью прибора нельзя назвать легким – в пользовательском руководстве на описание этого процесса отведено две сотни страниц.

Рисунок 12.	Музыкальный секвенсор Yamaha QY70.

В состав прибора входят следующие основные узлы: секвенсор, обеспечивающий запись до 16 треков и 8 аккомпанементных треков в формате MIDI сообщений; тон-генератор с 519 инструментальными голосами (Voices) и 20 наборами ударных инструментов (Drum-kits); блок эффектов (реверберация, задержка, модуляция, дисторшн и др.); микроконтроллер с микроклавиатурой, с помощью которой можно программировать музыкальные композиции без внешних устройств.