1981年:YAMAHA GS1、GS2 [日本]YAMAHA CORP.

YAMAHA GS1 FM合成器

YAMAHA GS1 FM合成器

1981年:雅马哈公司的 YAMAHA GS1、GS2

20世纪60年代,约翰·乔宁(John Chowning)曾在斯坦福大学音乐系教授计算机声音合成和作曲等课程。他是一位数学家、作曲家、音乐人,还是一位打击乐手。他曾为 PDP-8 计算机开发过 MUSIC II 语言,也就是马克思·马修斯的 MUSIC N 系列语言的一个版本。在此期间,乔宁开始尝试对正弦波进行高频调制。他发现,使用音频级(audio-rate)的频率进行调制(而不是使用低频 LFO 式调制),能够产生谐波丰富的音色。1973年,乔宁就研究成果发表了一篇题为《通过频率调制合成复杂声谱》(The Synthesis of Complex Audio Spectra by Means of Frequency Modulation)的论文,提出了一种新的声音合成方法——频率调制合成,也即FM合成法,并因此成就了全球最畅销的雅马哈 DX 系列合成器(据称,斯坦福大学在授权费获利将近两千多万美元,并因此得以重建音乐与声学计算机研究中心[CCRMA])。

YAMAHA GS1 外接编辑器

YAMAHA GS1 外接编辑器

1971年,马克思·马修斯建议乔宁,利用FM合成器能够模拟、产生丰富谐波音色(如铜管、打击乐、弦乐)的特性,建立一个典型(recognisable)音色库,并让斯坦福大学向各大公司推介他的发明成果。但沃立舍、哈蒙德等美国本土企业全都拒绝了他们的推介;乔宁和斯坦福大学,带着沮丧找到了日本的雅马哈公司。当时,雅马哈公司刚好错过了CS80和GX1合成器两台成功商品所带来的商业契机,正尝试寻找一种新的电子乐器;于是,雅马哈的风琴分部便尝试购买了一年乔宁的授权——这一年的时间足够用来调研FM技术的商业潜力。雅马哈第一台应用乔宁FM算法的合成器诞生于1975年,名为“MAD”,是一台单音的数字合成器原型机;随后,雅马哈便在1981年推出了复音版的FM合成器量产机型,也就是YAMAHA GS1。

YAMAHA GS1 广告,1982年

YAMAHA GS1 广告,1982年

GS1 是一台售价昂贵1)1981年售价为一万两千英镑,但这台乐器并不是历史上第一台FM合成器;第一台FM合成器是新英格兰数码公司在1978年发布的键盘合成器。的 FM 合成器。但面对初来乍到的FM合成技术,音乐人们却感到疑惑和恐慌——他们刚刚才习惯于模块式模拟系统的减法合成技术。FM合成几乎是一种截然不同的合成技术:减法合成是通过滤波器等调制手段,去掉复杂波形中的部分声音/谐波来产生对应的音色;加法合成虽然不用滤波器,但是也至少是跌接波形,然后使用“调制器”或是“操作器”组合来调整声音。

YAMAHA GS1 广告,1981年

YAMAHA GS1 广告,1981年

GS1共配备了八个操作器,这八个操作器被分分为两组,作为调制器使用,也就是每个音使用四个调制器(GS2 上是两个),可以说是相当基础的FM实现方式。但尽管如此,这台乐器的音质却非常生动。此外,虽然FM调制的合成过程非常复杂(雅马哈提供的一种带有500个预置音色的数据棒减轻了这种困难),GS1还是获得了当时许多大型(买得起它的)录音工作室的欢迎。(销量大概只有100多台)

YAMAHA CE20 预置音色型FM键盘

YAMAHA CE20 预置音色型FM键盘

GS1、GS2的继任型号是1982年面向大众市场推出、价格更低(850英镑)的CE20、CE25预置音色型FM键盘,以及1983年推出的经典FM合成器——DX7。






约翰.M.乔宁

约翰.M.乔宁

个人简介:约翰.M.乔宁

约翰·乔宁1934年出生于新泽西州萨勒姆(Salem)市。在部队服役、威滕伯格大学(Wittenberg University)学习四年以后,乔宁来到巴黎,与纳迪亚·布朗热(Nadia Boulanger)学习编曲。1966年,他师从利兰·史密斯(Leland Smith)获得斯坦福大学作曲专业博士学位(DMA艺术博士)。1964年,在贝尔实验室的马克思·马修斯和斯坦福大学大卫·普尔(David Poole)的帮助下,他利用斯坦福人工智能实验室的计算机制作了一个计算机音乐程序。同年,他开展了另一项研究,最终形成了“通用环绕声定位算法”(generalized surround sound localization algorithm)。1967年,乔宁发现频率调制(FM)合成算法。这一简单而高效的算法可谓声音合成技术的一大突破,可以产生、控制随时间变化的声谱。受吉恩-克劳德·里赛特(Jean-Claude Risset)知觉研究的启发,乔宁将赋予FM技术音乐意义为目标,在作品中广泛使用这种合成方法。

1973年,斯坦福大学授权日本雅马哈公司使用FM合成专利,就此创造了电子乐器历史上最成功的合成设备。乔宁在1988年获得美国人文与科学学院(American Academy of Arts and Sciences,AAAS)嘉奖,并在1990年被威滕伯格大学授予音乐学荣誉博士学位。1995年,法国文化部向他颁发了“文艺事业官员”(Diplôme d’Officier dans l’Ordre des Arts et Lettres)称号。此后,他还获得了地中海大学(Université de la Méditerranée,2002年)、贝尔法斯特女王大学(2010年)的名誉博士学位。乔宁曾一度在斯坦福大学因学习教授声音合成和作曲等课程,他与约翰·格雷(John Grey)、詹姆斯·安迪·摩尔(James Andy Moorer)、洛伦·拉什(Loren Rush)、利兰·史密斯共同创建的音乐与声学计算机研究中心(CCRMA),今天仍是计算机音乐等相关领域的领先研究机构之一。

(约翰·乔宁采访录音)


 

参考资料:

‘The Synthesis of Complex Audio Spectra by Means of Frequency Modulation’ Chowning J. Journal of the Audio Engineering Society.J. Audio Eng. Soc. 21 (7), 526-534. 1973

http://www.soundonsound.com/sos/Aug01/articles/retrofmpt1.asp

Audio Player
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http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=4018121.PN.&OS=PN/4018121&RS=PN/4018121

http://www.spoogeworld.com/music/instruments/yamaha/main.php

http://oreilly.com/digitalmedia/2006/04/12/fm-synthesis-tutorial.html

注释   [ + ]

1. 1981年售价为一万两千英镑,但这台乐器并不是历史上第一台FM合成器;第一台FM合成器是新英格兰数码公司在1978年发布的键盘合成器。

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