A-01 CONTROLER + GENERATORPovestea din spatele dezvoltării 8-Bit CPU Synth

Povestea din spatele dezvoltării 8-Bit CPU Synth

O trăsătură remarcabilă a unității Roland A-01 este “8-Bit CPU Synth” cu care aceasta este echipată, un circuit unic de generator de sunet, care nu se compară cu alta. Așa cum sugerează și numele acestuia, 8-Bit CPU Synth este un generator de sunet digital “virtual analogic”, ce recreează un sintetizator cu procesor de 8-bit. În timp ce există numeroase produse ce proclamă de a fi virtuale analogice, acest sintetizator – prin resurse limitate ale procesorului de 8-bit combinat cu lo-fi și convertor DA de 10-bit – cu adevărat este capabil să creeze tonuri cu texturi analogice unice. Sunetul său, ce este descris pe bună dreptate ca “vintage digital”, cu siguranță îi va convinge pe cei pasionați de sintetizatoare din întreaga lume.

Era Akira Matsui, un fost inginer la Roland, care a venit cu designul de bază a 8-Bit CPU Synth. După ce s-a alăturat companiei Roland în 1977, Matsui se ocupa cu dezvoltarea unei varietăți de produse, incluzând instrumentele clasice ale companiei, precum SYSTEM-700 și SYSTEM-100, de asemenea și seria-GR inițială a sintetizatoarelor de chitară. Dintre numeroasele produse cu care se ocupa, cel mai remarcabil era JX-3P. Acesta era lansat în 1983, și este cunoscut ca fiind unul dintre primele sintetizatoare ce suporta MIDI, și era renumit pentru sunetul lui variat și pătrunzător. Tot acest sintetizator este cel care a inspirat seria Roland Boutique JX-03, care era lansat în 2015.

După ce a intrat la pensie de la Roland în 2013, Matsui s-a ocupat de hobby-ul său, adică de crearea dispozitivelor electronice în studioul său de acasă. Acolo s-a născut ideea lui 8-Bit CPU Synth, care acum face parte din A-01.

Un angajat Roland, care a văzut sintetizatorul creat acasă de Matsui, a fost interesat imediat și a vrut să afle mai mult despre acest aparat. Aceasta este povestea că 8-Bit CPU Synth – de care Matsui s-a ocupat din hobby – a fost încorporat în A-01 și povestea începutului unei colaborări reînnoite între Roland și unul dintre inginerii legendari.

Akira Matsui este un inginer legendar Roland, el era implicat în dezvoltarea a multor produse clasice, incluzând sintetizatorul JX-3P

Sunteți cunoscuți ca și creatorul unui produs Roland clasic, sintetizatorul JX-3P. V-ați alăturat în primul rând companiei Roland pentru că ați dorit să creați sintetizatoare?

Matsui:Da. Sintetizatoarele au apărut prima dată când eram student. Aveau o aură elegantă și eu eram foarte interesat. Așadar când au început să apare articole în reviste despre construirea sintetizatoarelor, eu le-am citit și am început să construiesc propria mea unitate. Am realizat foarte repede că un sintetizator are nevoie de claviatură, și îmi amintesc, că am tăiat blocuri de lemn cu fierăstrău pentru a realiza clapele albe și negre, deși trebuie să recunosc că am renunțat la jumătatea drumului spre o octavă! [Râde.] În orice caz, mi-a plăcut să mă ocup de asemenea lucruri când eram student, și mi-au plăcut lucrurile, care “produceau sunete”, din acest motiv am luat legătura cu Roland.

M-am alăturat companiei în 1977, și am început cu asamblare și inpecție în privire la SYSTEM-700 și SYSTEM-100 în fabrica din Osaka. La scurt timp am devenit responsabil de designul de circuit. În acele zile nu aveam instrumentele convenabile pe care le avem astăzi, așadar luam plăci de circuite goale și desenam circuitele pe ele cu stilou de cerneală permanentă, și gravam pe fiecare cu clorură ferică pentru a realiza patternuri. [Râde] După trei ani în Osaka, am fost transferat la Matsumoto, și odată ce am ajuns acolo, am fost implicat în dezvoltarea sintetizatoarelor de chitară. În dezvoltarea lui GR-700, eram implicat chiar de la faza cercetării de baze.

Care sunt unele dintre produsele de care aveți cele mai multe memorii din perioada când ați lucrat la Roland?

Matsui:Acesta ar fi JX-3P. În primul rând, era primul sintetizator ce suporta MIDI, însă un alt lucru memorabil pentru mine era faptul că era prima unitate pentru care eu am programat microprocesoarele. Până atunci am lucrat mai ales aproape exclusiv la designul circuitelor analogice, deci îmi amintesc că am avut dificultăți cu programarea microprocesoarelor. Însă, fiindcă procesele de dezvoltare sunt în esență provocări în noi teritorii, era o adevărată distracție. În acele zile vânzările nu erau atât de mari, dar JX-3P a reușit să facă o contribuție pozitivă pentru fabrica din Matsumoto.

Următorul produs de care îmi amintesc cel mai bine, este seria VS. Conceptul seriei reflecta o singură unitate, care putea transforma orice cameră în studio, deci aceștia aveau integrate nu numai un recorder, ci și un mixer și efecte. Se potrivea perfect cu nevoile acelei ere și seria devenea un succes imens. Seria VS utiliza un sistem de compresite numit “R-DAC” ce permitea utilizatorilor să efectueze înregistrări mai mari pe spațiul limitat al unui hard disk, și eu cred că sunetul naturalal R-DAC reprezenta o contribuție majoră la popularitatea seriei. MP3 abia a apărut, și în timp ce acesta reducea informația audio, R-DAC lăsa informația audio intact, deci erau menținute nuanțele originale ale sunetului.

De când v-ați retras în 2013, v-ați ocupat mai ales de hobby-ul dumneavoastră de a crea dispozitive electronice.

Matsui:De-a lungul anilor, de când am început să lucrez la Roland, compania mi-a oferit liberatatea de a dezvolta produsele așa cum vroiam eu ca inginer, deci sunt foarte recunoscător pentru acest lucru. Însă spre finalul carierei mele am îndeplinit un rol în management, deci exista această foame constantă de “a crea lucruri cu mâinile mele”. Deci după ce am ieșit la pensie, acest îndemn a ieșit la iveală, și de atunci fabric întotdeauna ceva cu pistolul de lipit în mână. [Râde.] Am achiziționat un cutter cu laser și imprimanta 3D, și acum am un setup unde pot să creez orice vreau eu, oricând îmi vine o idee.

Am făcut o mulțime de lucruri în cei doi ani de când am intrat la pensie. Am construit un elicopter pentru fotografiere aeriană, ceva ce seamănă cu dronele, care au devenit foarte populare în ultimii ani, și un ceas de masă bazat pe VU meter. Am avut și acest îndemn neoprit de a lipi, deci m-am dus la un magazin local de hardware, am cumpărat șuruburi din alamă în cantități enorme, le-am asamblat și am creat o mașinuță model controlat de la distanță. Când mă uit înapoi, poate că am vrut să simt mirosul materialului de adaos. [Râde.] De asemenea, mai prelucrez și lemnul și sudez.

8-Bit CPU Synth este un generator de sunet, acesta s-a născut ca rezultatul forțării limitelor de a se opera cu un precesor de 8-bit și memorie de 8 KB

Deci v-ați simțit bine creând aceste lucruri acasă, așa cum v-ați dorit dumneavoastră. Ce v-a motivat să dezvoltați încă o dată un sintetizator?

Matsui:În timp ce am creat aceste lucruri, eram încă interesat de sunet. Am avut această dorință inexplicabilă de a construi eventual un sintetizator. În zilele noastre, există ARM și CPU ieftine, așadar dacă ar vrea, oricine ar putea crea un sintetizator digital decent. Eu am făcut destul de multe sintetizatoare analogice când am început să lucrez la Roland, deci când a venit vorba de acestea, nu m-am simțit motivat. Și apot într-o zi m-am întrebat ce ar fi dacă aș crea un sintetizator cu procesor de 8 bit. Ideea a fost să văd cât de departe pot să ajung cu resursele limitate ale unui procesor de 8 bit și memorie de 8 KB. Toate acestea s-au întâmplat la începutul anului 2014. Prima dată am programat oscilatorul și – oarecum era surprinzător – acesta a devenit ceva, la care se putea reda scale decente fără a utiliza multe resurse. După aceea am programat elementele sintetizatorului analogic – filtrul, urmat de amplificator și LFO – și am reușit să le aranjez toate acestea destul de bine. La spațiul ce a rămas, am programat un step sequencer, și rezultat a fost 8-Bit CPU Synth.

Deci în mod deliberat v-ați creat obstacole – în acest caz un procesor de 8-bit și memorie de 8 KB – fiindcă un sintetizator obișnuit putea fi realizat de oricine?

Matsui:Așa ceva. Putem spune că am vrut să văd cât de departe pot ajunge cu un procesor de 8-bit și memorie de 8 KB. [Râde.] Dacă îți place să creezi muzică, uneori este mai distractiv dacă ai aceste obstacole.

Când auzim cuvintele “8-bit”, ne gândim la generatoare de sunet chiptune utilizate la consolele de jocuri. Însă 8-Bit CPU Synth este un generator de sunet digital virtual analogic ce folosește procesorul de 8-bit pentru a recrea circuite de sintetizatoare. Este corect?

Matsui:Da, este corect. Are un oscilator, filtru, generator envelope, amplificator și LFO. Are patru forme de unde de oscilator (sawtooth, square, pulse și noise) și patru forme de unde de LFO (sine, triangular, sawtooth și random). La filtru am recreat efectele filtrelor de tip variabile.

V-ați gândit la adăugarea formelor de unde sau caracteristicilor neobișnuite, prezente numai la generatoare de sunet digitale?

Matsui:Ideea lui 8-Bit CPU Synth era recreearea – cu un procesor de 8-bit – algoritmelor utilizate în trecut de sintetizatoare analogice, deci nu m-am gândit niciodată la includerea funcțiilor neobișnuite. Atunci când vorbiți de “unda sawtooth”, eu am conceptul meu de “undă sawtooth ideal”, și am dorit să recreez aceasta cu ajutorul unui procesor de 8-bit. Același lucru s-a întâmplat și cu generatorul envelope – am vrut să realizez recrearea directă a unui envelope de sintetizator analogic, care este generat de rezistori și condensatori. Deși există anumite elemente la care am păstrat avantajele digitalului. De exemplu, LFO poate fi setat la o frecvență destul de ridicată, atunci când oscilatoarele sunt modulate în acest fel, se obține un sunet tip FM sau caracteristic sintetizatoarelor digitale.

Am fost impresionat de prezența nemaipomenită a sunetului, care se deosebește de sintetizatoarele digitale sau de cele analogice.

Matsui:Unele dintre sintetizatoare analogice virtuale redau formele de unde ale oscilatoarelor ca sample, însă oscilatorul lui 8-Bit CPU Synth oscilează.

Și zgomotul se datorează oscilației. Vroiam să văd ce pot atinge cu sursele limitate ale unui procesor de 8-bit și memoriei de 8 KB, dar nu era chiar atât de dificil să recreez funcțiile unui sintetizator analogic. Însă dacă aș fi lăsat așa, sunetul ar fi fost destul de slab, așadar am petrecut foarte mult timp cu reglarea programului. Nu are niciun rost să avem un sintetizator cu sunet nepotrivit. Dar dacă începi să reglezi configurațiile pentru a îmbunătăți sunetul, depășești foarte rapid limitele resursei de 8 KB. Așadar trebuie să efectuezi reglările, totodată programul nu poate depăsi 8 KB. Cred că din acest motiv este sunetul lui 8-Bit CPU Synth atât de unic și distinctiv față de sunetul sintetizatoarelor moderne și generatoare de sunete tip software.

În timp ce ați reglat programul, procesul cuprindea ascultarea sunetului, mai multe încercări și întâmpinarea cu erori?

Matsui:Da, așa este. Prin reglarea sintetizatorului până la urmă ajungi la încercări și erori, și teoria nu se mai aplică. [Râde.] Acest lucru este adevărat și în cazul sintetizatoarelor analogice. Redai sunetele, și la reglarea lui te bazezi pe auzul tău. Reglarea se realizează prin încercări și erori repetate.

"Eram un mare fan al undelor sawtooth de-a lungul anilor, deci mi-ar plăcea dacă oamenii le-ar asculta, indiferent de activitatea pe care o desfășoară."

Care dintre etapele v-au cauzat dificultăți în timpul dezvoltării?

Matsui:Prima de pe această listă ar fi zgomotul. 8-Bit CPU Synth operează la rata de eșanționare de 48 kHz, și realizează toate procesele sale în cadrul acestei frecvențe; zgomotul are nevoie de cele mai multe resurse. Deoarece am fost implicat în dezvoltarea sintetizatoarelor pentru o perioadă lungă de timp, nu pot fi mulțimit cu versiunea simplă a zgomotului. [Râde.] Am vrut un zgomot plăcut pe care oamenii îl pot folosi la formarea sunetului, deci am petrecut foarte mult timp cu dezvoltarea acestuia.

Așadar 8-Bit CPU Synth, dezvoltat ca partea hobby-ului dumneavoastră, va fi integrat în A-01, noul produs de la Roland. Cum a desfășurat această colaborare?

Matsui:Când am terminat primul prototip al 8-Bit CPU Synth, l-am expus la Maker Faire Tokyo 2015 (o expoziție pentru indivizi și organizații, care se ocupă cu “producerea lucrurilor” [monozukuri]). O persoană de la Roland l-a văzut, i-a plăcut, și ca urmare prototipul a fost inclus în secțiunea generatorului de sunet a A-01. Ca rezultat, A-01 a devenit un produs destul de interesant. Ar fi fost nemaipomenit și ca un USB MIDI controler cu ieșiri Bluetooth/MIDI și CV/Gate, însă acesta mai are și un sintetizator de 8-bit integrat. [Râde.]

Fiind un fost inginer Roland, ce părere aveți despre A-01?

Matsui:Cred că este un produs foarte interesant. Sequencerul pe care l-am creat pentru 8-Bit CPU Synth este destul de simplu, însă sequencerul încorporat în A-01 printre alte caracteristici, este capabil și de shuffle, și este foarte performant. În plus, butoanele rotative sunt superbe. Aceste butoane sunt encoderi tip butoane rotative de volum, și când le răsuciți ele oferă senzație plăcută de rezistență. Chiar și din perspectiva inginerului, se observă atenția neobosită acordată acestui produs.

8-Bit CPU Synth oferă utilizatorilor abilitatea de a crea o varietate de sunete, precum cele joase și înalte, însă există tonuri pe care dumneavoastră, ca dezvoltator, le ați recomanda?

Matsui:Să vedem... Eram un mare fan al undelor sawtooth de-a lungul anilor, deci mi-ar plăcea dacă oamenii le-ar asculta, indiferent de activitatea pe care o desfășoară. Cred că are un ton pătrunzător, și dacă sunteți și dumneavoastră fanul undei sawtooth, veți constata: “Este tot ce am nevoie.” [Râde.] Întâmplător, A-01 va fi lansat cu 16 preseturi din fabrică, deci abia aștept să ascult sunetele realizate de cei de la Roland.