Un élément essentiel du A-01 Roland est son « Synthé à processeur 8 bits », un générateur de sons sans équivalent. Comme son nom l'indique, il s'agit d'un générateur de sons numérique « virtuellement analogique », qui reproduit un synthétiseur à synthèse soustractive grâce à un processeur 8 bits. De nombreux instruments se revendiquent comme virtuellement analogiques, mais celui-ci, grâce aux ressources limitées du processeur 8 bits combinées au convertisseur numérique/analogique lo-fi 10 bits, est vraiment capable de produire des sons à texture analogique uniques, que l'on pourrait qualifier de « numérique vintage ». Ils devraient faire la joie des fans de synthés du monde entier.
C'est Akira Matsui, un ancien ingénieur Roland, qui a eu l'idée du design de base du Synthé à processeur 8 bits. Après avoir rejoint les équipes Roland en 1977, Matsui a été impliqué dans la fabrication de nombreux produits, comme par exemple les classiques SYSTEM-700 et SYSTEM-100, de même que les tout premiers synthés guitare GR. On peut également citer le plus remarquable, le JX-3P, sorti en 1983, connu comme le premier synthétiseur MIDI, réputé pour ses sons chatoyants de grande ampleur. Ce synthé a d'ailleurs inspiré le JX-03 de la gamme Roland Boutique, sorti en 2015.
Après avoir pris sa retraite en 2013, Matsui s'est plongé dans la fabrication d'appareils électroniques dans son atelier personnel. C'est là qu'est né le Synthé à processeur 8 bits, désormais intégré dans le A-01. Un membre de l'équipe Roland a en effet découvert par hasard ce synthé fabriqué artisanalement, en a été très intrigué et a décidé de rencontrer Matsui pour en apprendre plus à son sujet.
Voici comment le Synthé à processeur 8 bits, fabriqué par Matsui dans son atelier personnel, s'est trouvé intégré dans le A-01, et comment Roland s'est de nouveau mis à collaborer avec l'un de ses anciens ingénieurs.
Akira Matsui est un ingénieur légendaire qui a participé au développement de nombreux instruments classiques comme le synthétiseur JX-3P.
Vous êtes connu pour avoir été à l'origine de l'un des classiques de Roland, le JX-3P. Avez-vous intégré l'entreprise pour concevoir des synthétiseurs ?
Matsui:Tout à fait. Les synthétiseurs sont apparus lorsque j'étais étudiant. Ils possédaient une aura singulière qui m'a tout de suite interpellé. Du coup, lorsque les premiers articles traitant de la manière de concevoir des synthés ont été publiés, je m'y suis plongé et j'ai tenté d'en fabriquer un. J'ai vite compris que pour faire un synthé, il fallait un clavier, et je me suis donc mis à tailler des bouts de bois à l'aide d'une scie sauteuse pour obtenir des touches noires et blanches. Mais j'ai abandonné au bout d'à peine la moitié d'une octave ! [Rires] J'aimais bien bricoler tout un tas de trucs lorsque j'étais étudiant, notamment ceux qui produisaient du son. Donc, assez logiquement, j'ai posé ma candidature chez Roland.
J'ai été embauché en 1977 et j'ai commencé par assembler et inspecter la fabrication des SYSTEM-700 et SYSTEM-100 à l'usine d'Osaka. Très vite, je me suis retrouvé en charge de la conception de circuits. À cette époque, on n'avait pas à disposition tous les outils très pratiques d'aujourd'hui. Il fallait choisir une carte vierge, dessiner les circuits dessus avec un stylo indélébile, et les recouvrir de chlorure de fer pour créer le circuit. [Rires]. Après trois ans à Osaka, j'ai été transféré à Matsumoto, où j'ai commencé à travailler sur le développement du synthé guitare. J'ai vraiment été impliqué dans les premières recherches pour le GR-700.
Quels sont les instruments dont vous vous souvenez le mieux, lors de vos années passées chez Roland ?
Matsui:Sans aucun doute le JX-3P. Tout d'abord parce qu'il s'agissait du premier synthé MIDI. Mais c'est également le premier synthé dont j'ai programmé le microprocesseur. Jusqu'à présent, je n'avais travaillé que sur les créations de circuits analogiques, donc cette programmation a été assez compliquée pour moi. Mais, après tout, les processus de développement constituent toujours des explorations de nouveaux territoires, et c'était aussi très amusant. La rentabilité n'était pas très bonne à cette époque, mais le JX-3P s'est quand même bien vendu parmi les instruments élaborés à l'usine de Matsumoto.
Les instruments dont je me souviens également très bien, ce sont ceux de la gamme VS. Le concept de cette gamme était d'avoir un élément unique qui pouvait intégrer n'importe quelle pièce d'un studio. Donc il était intégré à un enregistreur, mais aussi à une table de mixage et des effets. La gamme répondait parfaitement aux besoins de cette époque, et connut donc un grand succès. Elle utilisait un format de compression appelé « R-DAC », qui permettait aux utilisateurs d'enregistrer plus longtemps sur un espace de stockage donné. Et je crois que le son naturel R-DAC a énormément contribué au succès de la gamme. Le MP3 commençait tout juste à se développer, et vous savez qu'il supprime une partie de l'information audio, alors que R-DAC n'altérait pas la qualité audio et reproduisait toutes les nuances du son originel.
Depuis que vous avez quitté Roland pour profiter de votre retraite, vous continuez à construire des appareils électroniques pour le plaisir.
Matsui:Durant toutes ces années passées chez Roland, j'ai toujours eu toute liberté pour développer des produits comme je le voulais, et je les en remercie infiniment. Mais, à la fin de ma carrière, j'étais surtout occupé par le management des équipes, et fabriquer des choses à l'aide de mes mains me manquait énormément. Arrivé à la retraite, rien ne pouvait plus m'en empêcher, et je passe donc mes journées avec un fer à souder à la main ! [Rires] J'ai même acheté un découpeur laser et une imprimante 3D, donc je peux fabriquer tout ce qui me passe par la tête au moment où j'en ai l'idée.
J'ai fabriqué pas mal de choses différentes, les deux premières années : un hélicoptère pour prendre des photos aériennes, un peu comme les drones qui sont devenus si populaires aujourd'hui, et une horloge de table fabriquée à partir d'un VU mètre. J'avais aussi ce besoin incontrôlable de faire de la soudure, donc je me suis rendu dans un magasin de bricolage, ai acheté une énorme quantité de clous en laiton, et les ai soudés tous ensemble en une voiture télécommandée. En fait, je réalise que j'avais juste besoin de sentir à nouveau la fumée de la pâte à souder. [Rires] Mais je travaille aussi le bois, et je fais de la soudure à l'arc.
Le Synthé à processeur 8 bits est un générateur de sons qui est né de l'envie de tester les limites de fonctionnement d'un processeur 8 bits et d'une mémoire de 8 Ko.
Donc, vous avez pu vous consacrer entièrement à la fabrication artisanale. Qu'est-ce qui vous a donné envie de fabriquer à nouveau un synthétiseur ?
Matsui:Pendant tout le temps où je fabriquais ces différents éléments, je restais intéressé par le son. J'avais toujours cette envie vague de fabriquer un synthé, un jour. Aujourd'hui, les processeurs sont vraiment bon marché, donc n'importe qui peut potentiellement fabriquer un synthétiseur numérique fonctionnel. J'avais par ailleurs fabriqué plein de synthés analogiques durant mes premières années chez Roland, donc en fabriquer à nouveau ne m'intéressait pas vraiment. Et puis, un jour, je me suis demandé à quoi pourrait ressembler un synthé doté d'un processeur 8 bits. Je voulais découvrir jusqu'où on pouvait aller avec les ressources très limitées d'un tel processeur et d'une mémoire de 8 Ko. Ça devait être début 2014. Le premier élément que j'ai programmé était un oscillateur et, de manière surprenante, j'ai pu en tirer pas mal de choses sans utiliser beaucoup de ressources. J'ai continué en programmant tous les autres éléments analogiques : filtre, ampli, LFO. Et je suis parvenu à mettre tout cela ensemble de manière assez satisfaisante. Dans l'espace qui restait disponible, j'ai programmé un séquenceur par pas, pour aboutir au résultat final que vous connaissez : ce Synthé à processeur 8 bits.
Donc, vous vous êtes sciemment donné des contraintes fortes : un processeur 8 bits et 8 Ko de mémoire. Parce que tout le monde peut concevoir un synthé ordinaire ?
Matsui:Quelque chose de ce genre. Disons que j'avais envie de savoir jusqu'où on pouvait aller avec un processeur 8 bits et 8 Ko de mémoire. [Rires] Quand il s'agit de création, il est toujours intéressant de se mettre un peu en difficulté.
Quand on entend les mots « 8 bits », on pense aux processeurs de sons des anciennes consoles de jeu. Mais le Synthé à processeur 8 bits est un générateur de sons numérique, virtuellement analogique, qui utilise un processeur 8 bits pour reproduire le circuit d'un synthétiseur à synthèse soustractive. C'est bien cela ?
Matsui:Oui, c'est exact. Il possède un oscillateur, un filtre, un générateur d'enveloppe, un ampli, un LFO. L'oscillateur produit quatre formes d'ondes (sinusoïde, dents de scie, triangle, aléatoire). Sur le filtre, j'ai reproduit les effets des filtres à variable d'état.
Avez-vous pensé à ajouter des formes d'onde inhabituelles, ou des éléments qu'on ne trouve que sur les générateurs de sons numériques ?
Matsui:Le concept du Synthé à processeur 8 bits était de réussir, avec un processeur 8 bits, une reproduction simple des algorithmes utilisés au bon vieux temps des synthés analogiques. Donc, ajouter des fonctions inhabituelles n'a jamais été au programme. Même lorsque je parle de forme d'onde en dents de scie, j'ai ma propre idée de la forme d'onde en dents de scie idéale, et j'ai cherché à la produire à l'aide du processeur 8 bits. Pareil pour le générateur d'enveloppe : je voulais parvenir à une reproduction simple de l'enveloppe d'un synthé analogique générée par des résistances et des condensateurs. Cela dit, dans certains cas, j'ai profité des avantages du numérique. Par exemple, vous pouvez régler la fréquence de LFO très haute, de sorte que lorsque vous modulez l'oscillateur avec ce réglage, vous obtenez une sorte de son de synthé FM plutôt numérique.
J'ai été impressionné par la présence assez unique du son, très différente de celle des synthés analogiques ou numériques.
Matsui:Certains synthés virtuellement analogiques sortent leurs formes d'onde d'oscillateur sous forme d'échantillons. Mais l'oscillateur du Synthé à processeur 8 bits oscille vraiment. Le bruit est également produit par oscillations.
Je voulais vraiment voir ce que je pouvais réaliser avec les seules ressources d'un processeur 8 bits et de 8 Ko de mémoire, mais il n'était pas difficile de reproduire les fonctions d'un synthé analogique. Si je m'étais arrêté là, cela dit, le son aurait été assez faible. J'ai donc passé beaucoup de temps à peaufiner le programme. Il n'y a aucun intérêt à monter un synthé avec un son minable. Mais si vous vous lancez dans des réglages très élaborés afin d'améliorer le son, vous dépassez très vite votre limite de 8 Ko. Donc vous devez faire vos réglages tout en vous assurant que le programme ne dépasse pas 8 Ko. Je pense que c'est cela qui rend le Synthé à processeur 8 bits si unique, si différent des synthés modernes ou des synthés logiciels.
Donc, en affinant votre programme, il s'agissait d'écouter le rendu sonore au fur et à mesure des essais de réglages ?
Matsui:Exactement. Régler un synthé, c'est finalement faire des essais, et réussir ou échouer. La théorie, on finit par l'oublier. [Rires] C'est vrai également pour les synthés analogiques. Vous écoutez le son et vous vous fiez à vos oreilles pour le régler. Vous faites des essais, et parfois c'est un succès, et parfois un échec.
« J'étais obsédé par la forme d'onde en dents de scie lors de ce développement. Alors, quoi qu'il arrive, je veux que les gens écoutent ce son. »
Quels ont été les éléments qui vous ont donné du fil à retordre durant ce développement ?
Matsui:Le bruit, plus que les autres. Le Synthé à processeur 8 bits tourne à une fréquence d'échantillonnage de 48 kHz, et fait tous ses calculs à cette fréquence, et le bruit constitue un énorme consommateur de ressources. Et comme ça fait longtemps que je travaille sur les synthés analogiques, je ne pouvais pas me contenter d'un bruit d'ingénieur débutant. [Rires] Je voulais un type de bruit agréable à entendre, que les gens utiliseraient pour sculpter le son. Donc, j'ai passé beaucoup de temps dessus.
Et donc, le Synthé à processeur 8 bits que vous avez construit pour vos loisirs sera intégré dans le nouveau A-01 de Roland. Comme est-ce arrivé ?
Matsui:Lorsque mon premier prototype de Synthé à processeur 8 bits a été terminé, je l'ai exposé à la Maker Faire Tokyo 2014 (une exposition dédiée aux particuliers et organisations passionnés de conception). Quelqu'un de chez Roland l'a remarqué et l'a apprécié, et c'est ainsi qu'il a été intégré dans le générateur de sons du A-01. Du coup, ce A-01 est devenu encore plus intéressant. Il l'était déjà en tant que contrôleur MIDI USB avec MIDI par Bluetooth et sortie CV/Gate, mais il l'est encore plus avec son synthé 8 bits intégré. [Rires]
En tant qu'ancien ingénieur Roland, que pensez-vous du A-01 ?
Matsui:C'est vraiment un produit intéressant. Le séquenceur que j'ai élaboré pour le Synthé à processeur 8 bits est très simple, mais le séquenceur intégré au A-01 peut faire du Shuffle, entre autres choses, et il est assez puissant. En plus, les boutons sont vraiment super. Ce sont des encodeurs de type bouton de volume, et lorsque vous les tournez, ils procurent une sensation vraiment grisante. Même du point de vue de l'ingénieur, on peut constater le réel soin apporté à la conception de ce produit.
Le Synthé à processeur 8 bits permet à ses utilisateurs de fabriquer une variété de sons tels que des basses et des Leads, mais y a-t-il des sons que vous, le développeur, souhaitez recommander ?
Matsui:Voyons… Je suis un grand fan de formes d'onde en dents de scie depuis très longtemps. Alors, je serais très heureux que les gens les écoutent, quoi qu'ils recherchent. Je pense qu'elles produisent le genre de son qui font que, lorsqu'on est fan de cette forme d'onde, on se dit en les écoutant : « OK, c'est ça que je cherchais. » |Rires] Sinon, j'ai appris que le A-01proposera en sortie d'usine 16 sons en préset. J'ai hâte d'écouter ceux que les gens de Roland ont choisis.
