Des d’èpoques immemorials s’ha intentat mecanitzar la música, sintetitzant els sons de la natura i dels instruments musicals que s’han creat al llarg del temps. Un bon exemple de sintetitzador és l’orgue, que imita flautes, veus, trompetes, oboès, etc. Amb l’aparició de l’electricitat, es crearen instruments més o menys complexos, com ara el Dinamophone o Tellharmonium, de Thaddeus Cahill (Washington D.C., 1900), l’Sphaerophon, de Joerg Mager (Berlín, 1924), les ones Martenot, de Maurice Martenot (París, 1928), el Trautonium, de Friedrich Trautwein (Berlín, 1930), el Variophone, de Jevgenij Šolpo (Leningrad, 1935), el Melochord, de Harald Bode (1949), o l’Elektronium, de Hohner (1950).
El primer sintetitzador reconegut com a tal fou construït l’any 1951 al Princeton Sound Processing Laboratory del David Sarnoff Research Center de la Radio Corporation of America (RCA), dirigit per Herbert Belar i Harry F. Olson. S’anomenà Mark I. La seva versió millorada, el Mark II, fou recuperada el 1959 pel Columbia Princeton Electronic Music Center de Nova York gràcies a un ajut Rockefeller, i actualment es troba als laboratoris de Nova York. La unitat Mark II consta de quatre canals independents i opera amb quatre paràmetres: freqüència, que permet partir d’un banc de dotze oscil·ladors independents i treballar en una escala temprada o una altra selecció prèvia; octava, per a múltiples enters de la freqüència; envolvent, és a dir, l’evolució de la intensitat en el temps amb un temps d’atac amb la seva corba, un temps estacionari constant i un temps d’extinció amb la seva corba; timbre, amb una sèrie de programes previs que fan intervenir filtres i ressonadors. La introducció de les dades de la partitura al sintetitzador es feia mitjançant una banda perforada en sistema binari, de quatre columnes per paràmetre, que gràcies a unes escombretes de contacte transmetia les instruccions a les unitats corresponents. El resultat final es podia enregistrar en un magnetòfon. Les primeres obres sintetitzades pel Mark I daten del 1952, i cap al 1958 es publicà un conjunt d’obres en un disc RCA, però malauradament es tracta d’arranjaments d’obres conegudes i no pas de composicions originals. El compositor nord-americà Milton Babbitt (1916) realitzà un seriós treball de recerca i composició sobre aquest sintetitzador (Composition for Synthesizer, 1961; Vision and Prayer, per a soprano i cinta, 1961, i Ensembles, 1963).
El 1955 Siemens construí un sintetitzador similar, en principi concebut per a crear la música d’un documental promocional de la mateixa empresa, titulat Impuls unsere Zeit (‘L’impuls del nostre temps’), compost per Josef Anton Riedl. Aquest sintetitzador s’instal·là en un estudi de l’edifici central de Siemens a Munic. Alexander Scharf en fou el director.
La tecnologia del transistor desenvolupada al principi del 1960 feu possible la creació de sintetitzadors controlats per voltatge. Gairebé alhora, Robert Moog a Nova York, Donald Buchla a Califòrnia i Paul Ketoff a Roma construïren models que es llançaren al mercat el 1964. En aquests sintetitzadors hi ha dos tipus d’unitats, les de control, que actuen per voltatge i tenen una funció similar a unes instruccions, i les d’audició, productores del so.
En tot sintetitzador es defineixen les unitats bàsiques següents: els amplificadors controlats per voltatge (VCA, Voltage Controlled Amplifiers), o moduladors d’amplitud, el guany dels quals depèn d’una tensió de control; els oscil·ladors controlats per voltatge (VCO, Voltage Controlled Oscillators), o moduladors de freqüència, generadors de tensió variable en què la freqüència depèn de la tensió de control, la qual cosa permet obtenir ones sinusoidals, quadrades, triangulars i en dent de serra (per sota de 16 Hz comença a actuar com un generador d’impulsos); els filtres controlats per voltatge (VCF, Voltage Controlled Filters), en què la freqüència de tall i/o pendent de tall poden ser controlades per voltatge, i els sistemes de commutació, que permeten funcions de canvi en aparèixer un cert voltatge de control.
Als anys seixanta, el fet més important era que els sintetitzadors es componien de mòduls independents interconnectables i cada estudi o compositor es podia confeccionar un equip en funció de les seves necessitats particulars, la qual cosa permeté la creació d’instruments portàtils, que aparegueren als escenaris per a la música electrònica en directe i els grups pop.
Un pas molt important en aquest àmbit fou el de l’anglès Peter Zinovieff, el qual el 1969 creà a Londres la societat EMS (Electronic Music Studio), especialitzada en sintetitzadors, equips de música electrònica experimental i el control de sintetitzadors per ordinador. Les seves dues unitats més famoses foren el Synthi AKS, una maleta portàtil, un autèntic estudi en miniatura (l’estudi Alea de Madrid i el Laboratori Phonos de Barcelona en tingueren diversos), que tant es podia fer servir a l’estudi com en directe, i el Synthi 100, un sintetitzador professional d’estudi amb unitats de memòria i amb la possibilitat de ser connectat a un ordinador (el Gabinet del Conservatori de Conca en té un). Els mòduls propis dels Synthi consistien en diversos oscil·ladors controlats per voltatge; un generador de soroll blanc; diversos generadors d’envolvent (generador ADSR); diversos filtres; un generador aleatori (random generator), que a partir del soroll blanc genera voltatges aleatoris que poden controlar, de forma continuada i aleatòria, intensitats, altures i timbres; un modulador en anell, que modifica d’una manera molt complexa els dos senyals d’entrada; un modulador d’amplitud, que transforma senyals sonors en voltatges de control, que al seu torn poden modificar els sons; un seqüenciador, que actua de memòria electrònica d’una sèrie de voltatges programats prèviament i que poden ser reintroduïts a voluntat en el sistema; un inversor de fase; una unitat de reverberació; un mesclador; diverses entrades per a fonts sonores externes (línia o micròfon); diferents sortides; un quadre d’interconnexió o matriu, i un teclat (fins a sis octaves) amb vibrato, portamento i transpositor.
Els sintetitzadors com els que s’han descrit s’anomenen analògics, i tots són monofònics, atès que un voltatge defineix una freqüència, i dos voltatges s’addicionen i produeixen una freqüència corresponent a la suma de voltatges.
La irrupció de les tècniques digitals, de molta més precisió, en combinació amb tècniques analògiques permeté la creació de nous tipus de sintetitzador. Aquí és crucial la creació del concepte MIDI (Musical Instruments Digital Interface, Interfície Digital per a Instruments Musicals), un protocol digital de comunicacions acceptat per tots els fabricants d’equips musicals electrònics, que permet la intercomunicació entre els diferents instruments, i per extensió amb els ordinadors, un llenguatge d’alt nivell que han d’entendre tots els sintetitzadors construïts a partir del 1983. La idea inicial que impulsà la creació de la interfície MIDI és la de fer possible ‘disparar’ des d’un sol teclat de control sons d’altres unitats, començant amb la creació de sintetitzadors polifònics. El port emissor, el MIDI OUT, s’encarrega de convertir en sèries de voltatges elèctrics les dades digitals generades pel dispositiu. El port receptor, denominat MIDI IN, realitza el procés invers. El protocol MIDI permet que els senyals s’enviïn per setze canals diferents, que comparteixen un mateix cable, ja que corresponen a direccions lògiques.
L’èxit dels sintetitzadors no es deu als estudis de música electroacústica sinó als grups de música pop, que sofisticaren l’ús d’aquestes unitats i, per tant, requerien un sistema més semblant a un orgue electrònic, sector en què els japonesos foren molt innovadors, en especial la firma Yamaha, amb el seu model DX7, en què s’aplicà la síntesi per modulació de freqüència, patentada per John Chowning el 1973, llicència que adquirí Yamaha el 1975. Foren necessaris, però, set anys de feina per a dissenyar i fabricar el xip que permetés executar, en temps real, l’algorisme que Chowning havia implementat en software. En la síntesi FM es necessitaren només dos oscil·ladors: el senyal portador i el senyal modulador. Quan l’ona moduladora és una freqüència audible, a partir dels 20 Hz, es crea un gran nombre de freqüències addicionals, generant sons amb un gran contingut harmònic. En el seu moment foren sintetitzadors populars el Minimoog, el Polymoog (el primer sintetitzador polifònic), l’ARP, l’Odyssey, l’Oberheim, el Synklavier, el KORG, el Roland, el Casio o el Yamaha. Avui, pràcticament tots han estat substituïts per sintetitzadors integrats en ordinadors i controlats eventualment per un teclat MIDI.
Bibliografia
- Davies, H.: International Electronic Music Catalog, MIT Press, Cambridge, MA, 1968
- Horn, D.T.: Electronic Music Synthesizers, Tab Books, Blue Ridge Summit, 1980
- Jordá, S.: Audio digital y MIDI, Anaya Multimedia, Madrid 1997
- Núñez, A.: Informática y Electrónica Musical, Ed. Paraninfo, Madrid 1992
- Pierce, J.R.: Los sonidos de la música, Prensa Científica, Ed. Labor, Barcelona 1985