En af de udsøgte funktioner på Rolands A-01 er, at instrumentet er udstyret med “8-Bit CPU Synth”. Det er en unik lydkilde, der er uden sidestykke. Den er, som navnet tilkende giver, en 8-Bit CPU Synth der fungerer som en ”virtuel analog” digital lydkilde, der genskaber en subtraktiv synthesizer med en 8-Bit CPU. Der er mange produkter, der foregiver at være virtuelle analoge, men denne synth skaber lyde af en unik analog karakter med en lille computerkraft på 8-Bit CPU kombineret med en lo-fi 10-bit DA-konverter. Denne synthesizer kan skabe lyde, der kan beskrives som ”vintage digital”, og den vil være spændende for alle synth-entusiasterne verden over.
Det var den tidligere Roland ingeniør Akira Matsui, der opfandt det grundlæggende design for 8-Bit CPU Synth. Han kom til Roland i 1977, og han har været med til at udvikle en bred vifte af forskellige Roland-produkter inklusiv de klassiske synthesizere SYSTEM-700 og SYSTEM-100 samt de første guitarsynthesizere i GR-serien. I den lange række af produkter han har været med til at udvikle, er det mest kendte produkt JX-3P, der kom på markedet i 1983. Det var den første synthesizer det understøttede MIDI, og den blev berømmet for det omfattende antal lyde og de farverige klangmuligheder. Denne synthesizer har været inspirationen til Roland Boutique Serien JX-03, der er kommet på markedet i 2015.
Matsui gik på pension fra Roland i 2013, og han siden da fordybet sig i sin hobby med at opfinde elektroniske enheder i sit værksted. Det er her, at vores 8-Bit CPU Synth er blevet skabt, som nu er en del af A-01. En medarbejder fra Roland opdagede helt tilfældigt den hjemmelavede synth, og han var straks tiltrukket af synthesizeren og bad Matsui fortælle mere om den.
Dette er historien om, hvordan Matsui’s hobbyopfindelse 8-Bit CPU Synth’en er blevet en del af A-01, og det er historien om, hvordan et nyt samarbejde mellem Roland og en af de legendariske ingeniører startede.
Akira Matsui er en af Rolands mest legendariske ingeniører, der har været med til at udvikle mange forskellige klassiske synthesizere - fx JX-3P synthesizeren.
Du er kendt som skaberen af Roland’s klassiske synthesizer JX-3P. Havde du regnet med, at du skulle arbejde med synthesizere, da du begyndte at arbejde for Roland?
Matsui:Ja. Synthesizeren blev opfundet mens jeg studerede. Jeg var straks tiltrukket af instrumentet og dets aura, og da jeg læste artikler i forskellige blade om, hvordan jeg selv kunne bygge min egen synthesizer, gik jeg straks i gang det. Jeg opdagede hurtigt, at en synth ikke var en rigtig synth uden et keyboard. Jeg husker, hvordan jeg begyndte at skære træstænger ud med en stiksav for at lave et klaviatur med sorte og hvide tangenter, men jeg må indrømme, at jeg opgav halvvejs gennem en oktav! [Griner.] I min studieperiode elskede jeg at rode med ting og sager, der skabte lyde, så derfor søgte jeg job hos Roland.
Jeg startede hos Roland tilbage I 1977, og mit første job var, at samle og tjekke SYSTEM-700 og SYSTEM-100 på fabrikken i Osaka. Efter kort tid fik jeg ansvaret for at designe elektroniske kredsløb. Dengang havde vi slet ikke de smarte værktøjer, som vi har i dag, så vi måtte starte med et blankt printkort og tegne kredsløbet med en permanent blæktusch, og derefter ridse linjerne op med jernklorid for at skabe mønstret. [Griner.] Efter tre år i Osaka blev jeg flyttet til Matsumoto, hvor jeg var med til at udvikle guitar-synthesizeren. Jeg var bl.a. med til at udvikle GR-700 helt fra grunden.
Hvilke instrumenter husker du bedst fra dit arbejde hos Roland?
Matsui:Det må være JX-3P. Det var den første synth med indbygget MIDI, og det var den første synthesizer, hvor jeg selv havde programmeret mikroprocessoren. Før det havde jeg mest arbejdet med analogt kredsløbsdesign, så jeg kan huske, at jeg arbejdede hårdt for at programmere mikroprocessoren. Men det var en sjovt, og jeg udviklede mig ved udfordringen og arbejdet med et nyt arbejdsområde. Det var hårde tider rent salgsmæssigt, men JX-3P solgte godt og gav positive salgstal for fabrikken i Matsumoto.
Det næste produkt, som jeg husker, må være VS-serien. Konceptet i denne serie var, at skabe et produkt, der kunne gøre alle husets rum til et hjemmestudie, så VS-serien havde både en optagelsesenhed, en mixer og en effektenhed. Dette koncept var præcist hvad markedet ønskede på den tid og VS-serien blev et enormt hit. VS-serien udviklede en ny måde at komprimere data på, der kaldes ”R-DAC”. Dette betød, at brugeren kunne optage lange optagelser på begrænset harddisk plads, og jeg tror, at R-DAC’s naturlige lyd var hovedårsagen til seriens popularitet. MP3 var netop blevet udviklet, og hvor MP3 fjernede en stor del af lydinformationen, beholdt R-DAC generelt lydinformationerne intakte, så nuancerne i den originale lyd blev bevaret.
Siden du blev pensioneret fra Roland i 2013, har du fordybet dig i at opfinde elektroniske enheder og gjort dette til din hobby.
Matsui:Roland har siden jeg startede for mange år siden, givet mig stor friheds til at udvikle de produkter jeg ønskede som ingeniør, hvilket jeg er meget taknemmelig for. Men mod slutningen af min karriere havde jeg en mere organisatorisk arbejdsrolle, så jeg havde konstant et uopfyldt behov for ”at opfinde ting med mine egne hænder. ” Så efter jeg gik på pension, er dette behov eksploderet, og jeg har fiflet med loddepistol lige siden. [Griner.] Jeg har netop anskaffet mig en laserskærer og en 3D-printer, så jeg nu har udstyr til at opfinde stort set alt, så snart jeg får ideen.
Jeg har opfundet mange forskellige ting, i de to år jeg har været på pension. Jeg har opfundet en helikopter til luftfotografi, der fungerer på samme måde som de droner, der er blevet meget populære de sidste år, og jeg har opfundet et bordur med udgangspunkt i et VU-meter. Jeg havde også et behov for at lodde ting sammen, så jeg købte en stor mængde messing-søm og loddede dem sammen til en modelbil med en remotekontrol. Når jeg tænker tilbage på den tid, havde jeg måske blot behov for at lugte til røgen fra smeltet loddetin. [Griner.] Jeg arbejder også med træbearbejdning og svejsning.
8-Bit CPU Synth er en lydkilde, der blev skabt som et resultat af udfordringen om, at køre på en 8-bit CPU og med 8 KB hukommelse.
Du har nydt at arbejde hjemme med at opfinde forskellige ting. Hvad fik dig til at tænke på at udvikle en synthesizer igen?
Matsui:Matsui: Selvom jeg opfandt alle mulige forskellige ting, var jeg stadig interesseret i lyd. Så jeg havde hele tiden et lille ønske om, at jeg ville opfinde en synth. Nu om dage har vi billige ARM’s og CPU’s, så alle mennesker kan sammensætte en digital synth, der lyder rimeligt. Mens jeg arbejde på Roland udviklede jeg mange analoge synth, så dette fandt jeg heller ikke så spændende. Men en dag fik jeg ideen om at opfinde en synth, der kun anvendte en 8-bit CPU. Ideen var i første omgang at undersøge, hvor langt jeg kunne komme med de begrænsede ressourcer, der var i en 8-bit CPU og 8 KB hukommelse. Jeg tror, at det var i begyndelsen af 2014. Først programmerede jeg en oscillator, der til min store overraskelse blev i stand til at spille rimelige skalaer uden at bruge ret mange ressourcer. Derefter programmerede jeg alle de analoge synth elementer – filter, efterfulgt af amp og til sidst LFO – og jeg var i stand til at pakke programmerne ganske pænt. Den resterende hukommelsesplads brugte jeg til at programmere en lille ”Step Sequencer”, og det færdige resultat var en 8-Bit CPU Synth.
Du har således bevidst givet dig selv nogle “benspænd” – i dette tilfælde en 8-bit CPU og 8 KB hukommelse – fordi alle mennesker nemt kan skabe deres egen almindelige synth?
Matsui:Noget i den retning. Du kunne måske sige, at jeg ønskede, at se hvor langt jeg kunne komme med en 8-bit CPU og 8 KB hukommelse. [Griner.] Når du opfinder ting, er det ofte sjovere, når du har et eller andet slags benspænd.
Når du hører ordet “8-bit”, kommer man til at tænke på lyden fra små spillekonsoller. Men 8-Bit CPU Synth er en virtuel analog digital lydkile, der benytter en 8-bit CPU til at genskabe et subtraktiv synthesizer-kredsløb. Er det ikke korrekt?
Matsui:Det er korrekt. Synth’en har bare en oscillator, filter, envelope generator, amp og LFO. Den har fire oscillator waveforms (sawtooth, square, pulse og noise) og fire LFO waveforms (sine, triangular, sawtooth og random). På filteret har jeg genskabt effekten fra ”state-variable” filter.
Overvejede du at tilføje usædvanlige waveforms eller funktioner, som kun kan skabes på digitale lydkilder?
Matsui:Konceptet for 8-Bit CPU Synth var, at opfinde en enkel reproduktion af algoritmerne der blev benyttet i de gode gamle dage på de analoge synths, så jeg tænkte aldrig på at inkludere usædvanlige funktioner. I forhold til ”sawtooth wave” havde jeg min helt egen ide om, hvad der var den ideelle "sawtooth wave," som jeg ønskede at reproducere på 8-bit CPU. Det samme gælder for envelope generatoren – jeg ønskede at opfinde en enkel reproduktion af en analog synth envelope, der blev skabt ved hjælp af modstande og kondensatorer. Dog vil jeg sige, at der var enkelte steder, hvor jeg beholdt fordelen ved det digitale. F.eks. kan LFO-frekvensen sættes ganske højt, så når du anvender modulation på oscillatoren ved den høje frekvens, lyder det som en slags FM-synth eller digital-synth.
Jeg var imponeret over den unikke klarhed der er i lyden, og som gør synthesizeren forskellig fra andre digitale og analoge synthesizere.
Matsui:Nogle af de virtuelle analoge synth sender deres oscillator waveforms ud som samples via output, mens oscillatoren på 8-Bit CPU Synth sender de faktiske svingninger ud. Støjen skabes også som svingninger.
Jeg ville gerne undersøge, om jeg kunne opfinde en synth med de begrænsede ressourcer på 8-bit CPU og 8 KB hukommelse. Det var faktisk ikke så svært at gengive de funktioner, som der var på en analog synth. Men havde jeg ikke gjort mere end det, ville lyden dog have været meget dårlig. Jeg måtte bruge en masse tid på at finpudse programmet, da det ikke gav mening at have en synth med en dårlig lyd. Jeg brugte tid på at udvikle og finpudse lyden, men jeg løb hurtigt tør for den begrænsede hukommelse på kun 8 KB. Så jeg måtte forsøge at finpudse programmet samtidig med, at jeg tilpassede programmet til de 8 KB. Jeg tror, at det var denne proces, der har gjort 8-Bit CPU Synth'ens lyd så unik og klar i forhold til moderne synthesizere eller software lydkilder.
Så finpudsningen af programmet var en lang proces, hvor du lyttede til lyden samtidig med, at du prøvede dig frem med masse forsøg?
Matsui:Ja, det er rigtig. Finpudsning og stemning af en synth var en lang forsøgsproces, hvor jeg blev nødt til at smide teorien ud af vinduet. [Griner.] Det gælder også for analoge synths, når du spiller en lyd og ved dine øres hjælp finpudser lyden. Du prøver igen og igen indtil den rigtige lyd er der.
“Jeg blev helt besat af udviklingen af sawtooth-bølgeformen, og jeg vil rigtig gerne have folk til at lytte til denne lyd, lige meget hvad de end laver.”
Kan du nævne nogle af de områder, der var sværest at løse i udviklingsprocessen?
Matsui:Det sværeste at udvikle må være støjen. 8-Bit CPU Synth anvender en sampling rate på 48 kHz, og den udfører alt sin computerkraft ved den frekvens, og samtidig er støjen den største ressource, man kan lægge beslag på. Jeg har udviklet analoge synthesizere i så mange år, så jeg kunne ikke affinde mig med en vanilje-version af støjen. [Griner.] Jeg ville have en behagelig type af støj, som folk kunne bruge til at opbygge deres lyde med, så jeg brugte rigtig meget tid på at skabe denne støj.
Den nye 8-Bit CPU Synth, som du har opfundet som din hobby, bliver integreret i Rolands nye A-01-produkt. Hvordan kom dette samarbejde i stand?
Matsui:Da jeg var færdig med min første prototype af 8-Bit CPU Synth, udstillede jeg den på “Maker Faire Tokyo 2014” (red: det er en messe hvor private og organisationer kan udstille deres opfindelser). En Roland-medarbejder opdagede synth’en, og den blev derefter inkluderet som lydkilde i A-01. A-01 er derfor blevet et meget interessant og unikt produkt. Først var det en unik USB MIDI-kontroller med Bluetooth MIDI og CV/Gate output, men nu fik den også indbygget en 8-bit synth. [Griner.]
Hvad synes en tidligere Roland ingeniør om A-01?
Matsui:Jeg synes, det er et meget spændende produkt. Sequenceren jeg har opfundet til 8-Bit CPU Synth er meget simpel, men A-01’s indbyggede sequencer er meget kraftfuld. Derudover er knappanelet virkelig lækkert. Alle knapperne er af typen volume-drejeknap, og når du drejer på knapperne, føles de behagelige og præcise. Fra en ingeniørs perspektiv kan du se, hvilken fordybelse og opmærksomhed der er blevet lagt i dette produkt.
8-Bit CPU Synth giver brugeren mulighed for, at skabe sine egne baslyde og lead-lyde, men er der nogle bestemte lyde, som udvikleren vil anbefale?
Matsui:Lad mig se… Jeg har igennem mange år været stor fan af sawtooth-bølgeformen, så jeg håber, at folk vil lytte til den og bruge den. Jeg synes, at den har en stor vedholdene lyd, og hvis du er fan af sawtooth-bølgeformen, vil du måske tænke, ”Dette er alt hvad jeg behøver”. [Griner.] I øvrigt er A-01 udstyret med 16 fabriksindstillede lyde, så jeg ser frem til at høre, hvilke slags lyde Roland-medarbejderne har skabt.
