20 世紀(jì) 80 年代伊始，基于半導(dǎo)體的電子元件技術(shù)迎來(lái)了爆發(fā)式的增長(zhǎng)，各種新設(shè)備層出不窮，舊技術(shù)難以望其項(xiàng)背。“集成電路”和“大規(guī)模集成電路”等術(shù)語(yǔ)也開(kāi)始頻繁出現(xiàn)在大學(xué)入學(xué)考試中，各大公司也紛紛投身于基于這類電路的電子游戲機(jī)生產(chǎn)。半導(dǎo)體領(lǐng)域在這段時(shí)間取得的突破性進(jìn)展著實(shí)令人驚嘆。

在這些技術(shù)進(jìn)步的浪潮中，數(shù)字頻率調(diào)制 (FM) 音色發(fā)生器脫穎而出，展現(xiàn)出巨大的商業(yè)潛力。這種聲音合成方法最初由美國(guó)斯坦福大學(xué)開(kāi)發(fā)，而雅馬哈敏銳地捕捉到其巨大價(jià)值，率先于 1973 年與該大學(xué)簽訂了授權(quán)協(xié)議。

雅馬哈研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始探索將 FM 音色發(fā)生器應(yīng)用于 Electone? 數(shù)字化的方案中。早在 1974 年——雅馬哈推出首款模擬合成器 SY-1 的那一年——我們就已經(jīng)成功打造了一臺(tái)以數(shù)字 FM 音色發(fā)生器為核心的原型樂(lè)器。然而，受限于當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體技術(shù)，這款原型樂(lè)器需要大量的集成電路，并且難以在體積和功能之間取得理想的平衡，因此無(wú)法立即投入市場(chǎng)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們終于成功研制出一款規(guī)格符合標(biāo)準(zhǔn)的樂(lè)器。歷經(jīng) 7 年的潛心研發(fā)，雅馬哈于 1981 年 4 月在經(jīng)典 Electone 型號(hào) F-70 上推出了其首款 FM 音色發(fā)生器產(chǎn)品。一個(gè)月后，雅馬哈又發(fā)布了面向舞臺(tái)演出的 GS-1 鍵盤樂(lè)器。

FM 合成技術(shù)的魅力在于它能夠以令人驚嘆的逼真度重現(xiàn)那些變化豐富、泛音豐富的音色，例如電鋼琴、銅管樂(lè)器和鐘琴。如今，采樣已經(jīng)成為音色生成的主流技術(shù)，由于這種技術(shù)采用的是真實(shí)的錄音，我們自然而然地認(rèn)為合成器可以毫不費(fèi)力地重現(xiàn)各種樂(lè)器的聲音。然而，在 20 世紀(jì) 80 年代早期，模擬合成器還無(wú)法生成某些類型的音色，例如鐘形金屬音，因此 GS-1 的 FM 音色在當(dāng)時(shí)堪稱驚艷之作。

模擬合成器的音色可以通過(guò)調(diào)節(jié)構(gòu)成其音色發(fā)生器電路的電阻和其他電子元件的值來(lái)改變；因此，可以通過(guò)添加包含可變電阻的旋鈕和推子來(lái)實(shí)現(xiàn)音色編輯功能。這些控制器的排列方式取決于合成器本身的設(shè)計(jì)和尺寸，例如在第 1 章中介紹的 CS-80 等樂(lè)器就已經(jīng)需要大量的旋鈕。與模擬合成器相比，數(shù)字合成器擁有更多與聲音相關(guān)的參數(shù)，因此為每個(gè)參數(shù)都分配一個(gè)物理控制器顯然是不切實(shí)際的。

此外，我們還需要記住，數(shù)字合成器的運(yùn)行基于程序，這與計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行方式非常相似。要產(chǎn)生新的音色，只需要添加所需的程序即可。然而，如果要讓音色本身的參數(shù)可編輯，那么合成器還需要一個(gè)編輯程序。毋庸置疑，編輯程序需要配備按鈕和旋鈕來(lái)輸入?yún)?shù)值——用現(xiàn)代的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，就是它需要有自己的用戶界面 (UI)。

我們熟悉的用戶界面之一就是計(jì)算機(jī)的屏幕、鍵盤和鼠標(biāo)。在 1980 年，Windows 和 Mac 操作系統(tǒng)尚未問(wèn)世，用戶與計(jì)算機(jī)交互的主要方式是使用鍵盤輸入命令和文本。我們今天習(xí)以為常的操作方式——例如，使用圖形界面和鼠標(biāo)或觸摸屏——在當(dāng)時(shí)還不存在。在開(kāi)發(fā)數(shù)字合成器的過(guò)程中，如何為那些希望以更直觀的方式與聲音進(jìn)行交互的音樂(lè)家以及沒(méi)有計(jì)算機(jī)編程經(jīng)驗(yàn)的用戶創(chuàng)建一個(gè)清晰、簡(jiǎn)單的用戶界面，或許是我們必須克服的挑戰(zhàn)。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們的開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)了如下所示的新型編程器。它采用燈和按鈕的組合，使聲音設(shè)計(jì)師在編輯音色時(shí)可以確認(rèn)參數(shù)之前的設(shè)置。

如今，現(xiàn)代合成器的用戶界面可以完全自由地訪問(wèn)所有內(nèi)部參數(shù)——我們身處便捷時(shí)代卻渾然不覺(jué)，殊不知這并非易事。在半導(dǎo)體和程序技術(shù)飛速發(fā)展的年代，為了完善一個(gè)有利于創(chuàng)造性聲音設(shè)計(jì)的用戶界面，開(kāi)發(fā)者們需要經(jīng)歷無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)和試錯(cuò)。盡管如此，這仍然是那個(gè)時(shí)代合成器發(fā)展過(guò)程中至關(guān)重要的一步。

在克服重重困難開(kāi)發(fā)出 FM 音色發(fā)生器、創(chuàng)建用于編程和編輯音色的用戶界面并成功發(fā)布 GS-1 兩年后，雅馬哈推出了劃時(shí)代的 DX7 頻率調(diào)制合成器。FM 音色發(fā)生器的核心是“運(yùn)算器”——用于生成和修改聲音的基本組件。GS-1 擁有四個(gè)運(yùn)算器，而全新的 DX7 則配備了六個(gè)運(yùn)算器，使其能夠創(chuàng)造出更加精細(xì)的音色。此外，這款革命性的合成器還內(nèi)置了創(chuàng)建和編輯音色的功能，并允許將這些音色存儲(chǔ)在類似卡帶的存儲(chǔ)器中，而所有這些功能的價(jià)格僅為 GS-1 的十分之一。因此，這款新樂(lè)器對(duì)合成器世界產(chǎn)生了如此深遠(yuǎn)的影響也就不足為奇了。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，雅馬哈的開(kāi)發(fā)人員決定簡(jiǎn)化合成器的音色發(fā)生器設(shè)計(jì)，讓“調(diào)制器”* 和“載波”* 包絡(luò)發(fā)生器共享相同的參數(shù)。他們還將算法（或稱運(yùn)算器組合模式）的數(shù)量減少到 32 種。這為最初的 DX 系列產(chǎn)品線（包括 DX1、DX5、DX7 和 DX9）的完成鋪平了道路。雖然當(dāng)時(shí)發(fā)布了四款型號(hào)，但在開(kāi)發(fā)過(guò)程中實(shí)際上使用了五種型號(hào)代碼——DX1、DX2、DX3、DX4 和 DX5。DX1 在發(fā)布時(shí)保留了其代碼，這在雅馬哈產(chǎn)品中相當(dāng)罕見(jiàn)，而 DX2 和 DX3 則合并成為了 DX5。DX4 和 DX5 開(kāi)發(fā)型號(hào)最終分別以 DX7 和 DX9 的名稱上市。

DX7 的下一個(gè)突破性功能是使用存儲(chǔ)卡來(lái)存儲(chǔ)和調(diào)用音色——這一功能只有依靠合成器的數(shù)字設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)。雖然 GS-1 使用的是磁性音色卡，但雅馬哈認(rèn)為，包含數(shù)字存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)卡更適合 DX 系列，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)受到揚(yáng)聲器和其他類似設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。DX7 內(nèi)部可以存儲(chǔ) 32 種音色，但如果在其卡槽中插入一個(gè) ROM 卡，就可以額外獲得 64 種音色。同時(shí)，RAM 卡可以用來(lái)寫(xiě)入和調(diào)用多達(dá) 32 種原創(chuàng)音色。這種增加音色數(shù)量的能力是數(shù)字合成器所特有的，我們高度便捷的基于卡帶的方法也使專業(yè)音樂(lè)家的音色能夠?yàn)樗腥怂谩Ｔ谀M合成器時(shí)代，復(fù)制專業(yè)人士使用的音色的唯一方法是復(fù)制每個(gè)旋鈕的位置，即使這樣，也幾乎不可能獲得完全相同的設(shè)置。然而，DX7 的用戶可以輕松購(gòu)買到包含著名合成器演奏家真實(shí)音色的存儲(chǔ)卡。這種新穎的方法不僅可以擁有與自己的合成器偶像相同的樂(lè)器，還可以演奏完全相同的音色，這對(duì)業(yè)余音樂(lè)家來(lái)說(shuō)極具吸引力。

同樣值得一提的是，雅馬哈開(kāi)發(fā)人員在鍵盤性能方面取得的顯著改進(jìn)——這對(duì)于控制 FM 合成能夠?qū)崿F(xiàn)的極其復(fù)雜的音色來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。FM 音色發(fā)生器與觸感鍵盤相結(jié)合，可以以各種不同的方式調(diào)制音色，為了充分利用這項(xiàng)技術(shù)，我們決定為 DX7 配備我們的 FS 鍵床。雖然這款鍵盤最初是為 Electone 開(kāi)發(fā)的，但它后來(lái)成為了雅馬哈旗艦合成器超過(guò) 20 年的標(biāo)準(zhǔn)配置，并深受眾多音樂(lè)家的喜愛(ài)。

最后，同樣重要的是 DX7 對(duì) MIDI 的支持——MIDI 是一項(xiàng)于 1982 年推出的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，旨在使樂(lè)器能夠以數(shù)字方式相互交換信息。除了通過(guò)演奏鍵盤產(chǎn)生的信息外，它還包括操作延音踏板、音量踏板和許多其他與演奏相關(guān)的控制器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。雅馬哈在 MIDI 發(fā)布后不久就采用了這一標(biāo)準(zhǔn)，這正是 DX7 在當(dāng)時(shí)備受關(guān)注的另一個(gè)原因，而它所提供的功能也同樣具有啟發(fā)性。例如，當(dāng)使用 MIDI 音序器（一種通過(guò)傳輸 MIDI 數(shù)據(jù)自動(dòng)演奏合成器的設(shè)備）控制 DX7 時(shí)，可以精確地再現(xiàn)其他音樂(lè)家的演奏，并輕松地創(chuàng)建機(jī)器人音效的片段或高速樂(lè)句，而這些樂(lè)句對(duì)于人類來(lái)說(shuō)很難連續(xù)演奏。DX7 備受關(guān)注的另一個(gè)特點(diǎn)是它能夠制作出創(chuàng)新、前沿的音樂(lè)，例如 20 世紀(jì) 80 年代誕生的舞曲和電子音樂(lè)——這些音樂(lè)是通過(guò)將機(jī)器人 MIDI 演奏與具有獨(dú)特 FM 音色的硬合成器貝斯相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的。

DX7 數(shù)字合成器憑借這些以及其他開(kāi)創(chuàng)性的功能，震撼了音樂(lè)產(chǎn)業(yè)的表演和商業(yè)領(lǐng)域，并對(duì)當(dāng)時(shí)的流行音樂(lè)和未來(lái)合成器的形態(tài)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。