miniatuur|De Korg MS-20, een analoge monofone synthesizer uit 1978. Een synthesizer is een elektronisch muziekinstrument dat klanken en geluiden kunstmatig (meestal elektronisch) opwekt. Met een synthesizer is het mogelijk het op te wekken geluid vergaand te beïnvloeden, zodat nieuwe, nog niet bestaande klanken gemaakt kunnen worden.
De uitvinding van de synthesizer is een belangrijke revolutie geweest in de muziekwereld. De synthesizer is een van de meest veelzijdige instrumenten ter wereld, vanwege het groot aantal mogelijke klankkleuren dat ermee gemaakt kan worden. Muziekgenres als trance, dance, synthpop, electro, elektronische muziek, techno, trap, house etc. zouden zonder de uitvinding van de synthesizer nooit ontstaan zijn.
Geschiedenis De eerste elektrische synthesizer werd in 1876 uitgevonden door Elisha Gray, die beter bekend is als een van de uitvinders van de telefoon. De Novachord van Hammond was een vroege introductie van synthesizertechnologie in de jaren dertig, maar niet erg succesvol.
De term synthesizer werd voor het eerst gebruikt voor een instrument in 1956, met de introductie van de RCA Electronic Music Synthesizer Mark I. Het apparaat maakte geluid met behulp van 12 stemvorken die elektromagnetisch werden gestimuleerd. Het was door de manier van invoer echter onmogelijk spontaan te bespelen.
Moog miniatuur|De Minimoog, 1970 Robert Moog bracht de eerste commercieel verkrijgbare analoge synthesizer uit in de jaren zestig, maar het was pas in 1967 dat Moog zijn modulaire apparaat een synthesizer noemde. In de jaren zeventig werden synthesizers kleiner en zelfs draagbaar dankzij de miniaturisatie in de elektronica.
De synthesizer had een belangrijke invloed op de muziek. Micky Dolenz van The Monkees kocht een van de eerste Moog-synthesizers. De band bracht als eerste in 1967 een album uit waarop een Moog te horen was: Pisces, Aquarius, Capricorn & Jones Ltd.. Het haalde nummer 1 in de hitlijsten. Het album Switched-On Bach (1968) van Walter Carlos was opgenomen met Moog-synthesizers en had een grote invloed op de muzikanten van die tijd. Het is een van de meest verkochte albums met klassieke muziek ooit.allmusic.com - Switched-on Bach
De Moog was ook te horen op Abbey Road van The Beatles en Bridge over Troubled Water van Simon and Garfunkel in 1969, en vele andere albums volgden. Albums met elektronische muziek van Beaver and Krause, Tonto's Expanding Head Band, The United States of America en White Noise werden cult-objecten en progressieve rock-muzikanten zoals Richard Wright van Pink Floyd en Rick Wakeman van Yes gingen aan de slag met draagbare synthesizers. Andere vroege gebruikers waren Emerson, Lake & Palmer, Pete Townshend en Arthur Brown.
Modulaire synthesizer miniatuur|Modulaire synthesizers van ARP en Moog. Een modulaire synthesizer is een elektronisch muziekinstrument dat bestaat uit een groot aantal verschillende componenten (modules) die worden gebruikt als elementen voor het produceren van elektronische klanken. De eerste commerciële modulaire synthesizers werden ontwikkeld door zowel Moog en Buchla in 1963. Rond 1970 volgden andere fabrikanten, zoals EMS, ARP en Serge.
Bij modulaire bouw, zoals de ARP 2600, zijn de elementen aanwezig, maar de gebruiker dient zelf via patchkabels de koppelingen te maken. Er zijn modules voor het genereren van geluid (zoals een VCO), modules voor geluidswijziging (zoals een VCF) en die voor besturing (zoals een ADSR-omhullende). Het eindsignaal wordt meestal uitgevoerd via een luidspreker of doorgegeven aan een opnameapparaat.
De mogelijkheden zijn hierbij uitgebreider dan bij een synthesizer waarbij de koppelingen al gelegd zijn. In principe kan dan iedere module een eigenschap van een andere beïnvloeden (moduleren). Zo kan het signaal van een oscillator gekoppeld worden aan de amplitude of frequentie van een andere. Dit heet respectievelijk ringmodulatie en frequentiemodulatie (FM). Veel recent ontworpen digitale subtractieve synthesizers zijn uitgerust met een modulatiematrix. Hiermee kunnen er allerlei signaalbronnen aan allerlei elementparameters gekoppeld worden. Dit maakt een dergelijke synthesizer meer modulair.
Jaren 70 miniatuur|De Yamaha CS-80, een van de eerste polyfone synthesizers uit 1977 Waar de eerste analoge synthesizers nog monofoon waren, op enkele uitzonderingen na, kwamen er halverwege de jaren 70 de eerste echte polyfone instrumenten op de markt. Dit waren de Yamaha GX-1, CS-80 en Oberheim Four-Voice. Deze synthesizers waren echter nog complex, zwaar en duur.
Een tussenstap die op sommige instrumenten uit die tijd is te vinden heet parafonie. Hierbij kunnen meerdere oscillatoren ten opzichte van elkaar verstemd worden om een akkoord te laten klinken. Doordat de tonen worden gedeeld in hun elektronisch signaalpad is dit geen echte polyfonie. Echte polyfonie was in de praktijk zeer moeilijk te realiseren met analoge technieken, voor iedere stem is eigenlijk een complete synthesizer nodig. Pas met de komst van digitale technieken werd polyfonie praktisch en betaalbaar. Niettemin blijft het aantal stemmen in sommige modellen beperkt.
De eerste betaalbare polyfone synthesizer was de Sequential Circuits Prophet 5 uit 1978. Doordat de Prophet 5 is uitgerust met een microprocessor kan deze worden geprogrammeerd, en gebruikers kunnen met een druk op de knop hun instellingen weer oproepen.
Eind jaren 70 was ook de uitvinding van CV/Gate (een afkorting van control voltage/gate), een systeem in analoge synthesizers en drumcomputers voor het aansturen van externe apparatuur. Het systeem werd breed geïntroduceerd in de analoge (modulaire) synthesizers van Moog, ARP, de Korg MS-10/MS-20, EMS en Crumar. CV/Gate had zijn hoogtijdagen vanaf 1977 tot in de jaren 80, waarna het werd opgevolgd door de meer veelzijdige MIDI-standaard.
Sampling Een belangrijke revolutie in 1979 was de Fairlight CMI. Het was de eerste digitale synthesizer met samplingtechnologie. Bij het samplen worden natuurlijke geluiden gedigitaliseerd, die daarna via het instrument afgespeeld worden. Een analoge voorloper van de sampler is de Mellotron. Bekende artiesten die een eerste exemplaar van de Fairlight bespeelden zijn Peter Gabriel en Stevie Wonder. Andere artiesten die deze eveneens gingen gebruiken zijn Kate Bush, Jean Michel Jarre en The Art of Noise. De sampling vormde al snel het geluid van de popmuziek in de jaren tachtig.
MIDI miniatuur|Roland MT-32 soundmodule Begin jaren tachtig waren er compacte synthesizers op de markt die betaalbaar waren, en de ontwikkeling van de Musical Instrument Digital Interface (MIDI) in 1983 maakte het eenvoudiger om synthesizers en andere instrumenten te koppelen aan elkaar. Men was niet meer genoodzaakt om slechts het ingebouwde klavier te gebruiken. Synthesizers die van MIDI-aansluitingen waren voorzien konden ook via een ander MIDI-compatibel instrument aangestuurd worden. Dit resulteerde in de komst van soundmodules of rack synths: synthesizers die niet over een klavier beschikken, maar die door MIDI bestuurd worden.
In 1983 verschenen de eerste synthesizers met MIDI, de Roland Jupiter-6 en de Sequential Circuits Prophet-600, de soundmodule Roland MKS-30,Roland MKS-30 Vintage Synth Explorer en ten slotte ook de Roland TR-909 drumcomputer en Roland MSQ-700, een MIDI-sequencer.
Een ander belangrijk voordeel van MIDI is dat bijna alle geluidsparameters van synthesizers geautomatiseerd kunnen worden via onder andere (digitale) sequencers. In de praktijk betekent dit dat een overgang in de muziek geprogrammeerd kan worden, en dat de instrumenten deze overgang via MIDI kunnen afspelen. Veel moderne synthesizers en soundmodules hebben naast de oudere DIN-connector een USB-aansluiting voor de aansturing. In beide gevallen wordt het MIDI-protocol gebruikt.
MIDI is geen audioformaat, maar slechts een protocol voor het onderling laten communiceren van muziekinstrumenten.
De Amerikaans ingenieur en ondernemer Dave Smith wordt door zijn grote inzet voor de standaard ook wel beschouwd als de "vader van MIDI".
Door de onderlinge wildgroei aan klanken ontstond in 1991 General MIDI, een standaardlijst van 128 klanken die op elk instrument eenzelfde soort klank voortbrengen.
Jaren 80 miniatuur|Yamaha DX7 miniatuur|Roland D-50 miniatuur|Korg M1 De jaren 80 zag ook de sterkste groei in het gebruik van de apparaten door de grote verkrijgbaarheid. Door de opkomst van geïntegreerde schakelingen en digitale techniek in plaats van analoge techniek konden synthesizers kleiner worden gemaakt. Daardoor werd het praktisch gemakkelijker en goedkoper om synthesemethodes als additieve synthese, fasemodulatie en physical modelling te bewerkstelligen.
In de jaren 80 werden naast analoge synthesizers ook steeds vaker digitale exemplaren gebruikt door muzikanten. De Yamaha DX7 uit 1983 was de eerste succesvolle digitale synthesizer, die op talloze platen uit die tijd is te horen. De DX7 maakt als een van de eerste gebruik van fasemodulatie (een digitale variant van FM-synthese), en was in die tijd, mede door zijn lage prijs, een revolutie in de markt van synthesizers.
Al snel volgden andere fabrikanten, zoals Roland met de D-50 uit 1987 en Korg met de M1 uit 1988. De D-50 was de eerste betaalbare synthesizer die samples combineerde met digitale synthese. Voor het nabootsen van een realistisch instrument is de attack (aanzet) het belangrijkste. De D-50 speelt een attack af en gebruikt daarna het synthesizergedeelte om de sustain (aanhouden) van de klank te creëren. De Korg M1 uit 1988 combineerde voor het eerst de functies van een synthesizer, effectapparaat, drummachine en sequencer, en was daarmee het eerste music workstation waarop complete muzieknummers gemaakt konden worden. De M1 genoot als instrument pas veel bekendheid in de jaren 90, in de housemuziek, maar ook in de popmuziek.
Wavetable-synthese De digitale implementatie van tal van golfvormen naast de gangbare en de mogelijkheid om hiertussen te morphen leidde tot wavetable-synthese. In plaats van een enkele golfvorm kan ook een geluidsfragment (sample) gebruikt worden als primaire geluidsbron. Geluidsfragmenten van echte instrumenten kunnen dan muzikaal bespeeld worden, waardoor de simulatie van een instrument veel realistischer wordt. In dit geval spreekt men liever van een sampler. Deze vorm van klankopwekking kan uitgebreid worden met subtractieve synthese, dat wil zeggen een filter die de klank verder vormgeeft. Keyboards en digitale piano's maken gebruik van samples die in een ROM-chip zijn vastgelegd en niet zelf vervaardigd kunnen worden. Hierbij worden deze keyboards en soundmodules vaak 'Romplers' genoemd, een samentrekking van ROM Sampler.
Jaren 90 miniatuur|Roland JP-8000 Begin jaren negentig kwamen de eerste synthesizers met een nieuwe synthesemethode, physical modelling, op de markt. Hierbij wordt niet het tonale resultaat van een instrument nagebootst, maar wordt een fysiek model (bijvoorbeeld een trillende snaar) digitaal opgewekt. De methode van klankopwekking leidde tot een realistische geluidsweergave van natuurlijke instrumenten. Met de komst van processors voor digitale signaalverwerking (DSP) werd het mogelijk om de weergave tijdens het spelen uit te voeren.
Vanaf begin jaren 90 begon men aan de ontwikkeling van computersoftware om hiermee synthesizers na te bootsen. Zo werkte Stanley Jungleib van Seer Systems, in samenwerking met Intel, al aan de eerste eenvoudige versie van een softwaresynthesizer voor een 486-processor. Apple's QuickTime 2.0 beschikte in 1994 voor het eerst over een vaste klankenbibliotheek of wavetable voor het afspelen van muzieknoten. Ook andere bedrijven, zoals IBM en Kurzweil, stapten in deze markt en experimenteerden halverwege jaren 90 met softwarematige synthesizers.