PETITE HISTOIRE DE LA SYNTHESE SONORE

Les pionniers

On peut considérer que l'ancêtre du synthétiseur est le Telharmonium, breveté en 1897 par un scientifique Canadien, Thaddeus Cahill. En 1906 une démonstration de cette machine électrique est faite à New-York (l'électronique n'est pas encore inventée). Cet instrument aura coûté 200.000 $ et demandé 10 ans de mise au point. Il pesait 200 tonnes, haut-parleurs compris tout de même! Il était tellement gigantesque (18 mètres de large) que lorsqu'on le transportait de ville en ville pour des représentations il fallait louer un train de 6 wagons! Cet appareil était polyphonique, doté d'un clavier sensitif et pouvait produire des sons de n'importe quelle fréquence et de n'importe quelle intensité, avec leurs harmoniques. Les oscillateurs étaient en fait des alternateurs pilotés par des moteurs électriques! Le bruit produit par la mécanique de l'instrument (les moteurs) était tel qu'il fallait enfermer ce dernier dans une pièce séparée de celle où se trouvaient les haut-parleurs! Deux personnes étaient nécessaires pour le faire fonctionner. Cela ne découragera pas le compositeur Ferruccio Busoni, qui créera en 1907 une œuvre pour cet instrument, "Sketch of a new aesthetic of music". Ce fût a priori le seul à avoir tenté l'expérience! T.Cahill fondera une société, la "New England Electric Music Company", pour vendre sa machine à de grandes villes: Il avait en projet de faire diffuser dans des lieux publics (restaurants, jardins,...) la musique produite par un Telharmonium, et ceci par téléphone! Mais le Dynamophone (autre nom du Telharmonium), handicapé par certaines de ses caractéristiques (taille, poids, bruit et complexité), sera finalement abandonné au cours de la première guerre mondiale.

En 1904 c'est l'invention de la diode, puis plus tard celle de la triode: L'électronique est née, et les concepts du Telharmonium vont vite devenir dépassés.

En 1913, une lampe triode est utilisée comme oscillateur, pouvant donc produire des sons.

En 1920 le Russe Lev Sergeyevich Termin (1896-1993), plus connu en France sous le nom de Léon Thérémin, présente à Petrograd l'Etherophone, qui porte maintenant le nom de son inventeur, le Thérémin (ou Théréminvox). Cette machine monophonique est constituée d'une boîte surplombée de deux antennes. Son principe est simple: Deux oscillateurs délivrent de très hautes fréquences, trop élevées pour être audibles. L'une est fixe et l'autre variable. L'interférence entre les deux fréquences produit une résultante dans la gamme des sons audibles. Le musicien ne touche jamais l'instrument: La hauteur de la note est fonction de l'éloignement de sa main droite par rapport à la première antenne et l'amplitude est contrôlée de même par la distance séparant sa main gauche et l'autre antenne (cette dernière étant en forme de boucle). En 1928 sort un modèle amélioré où la main gauche contrôle un module permettant de séparer des notes successives et où le volume est commandé par une pédale au pied. Le compositeur Soviétique Andrei Filippovich Pashchenko est tellement impressionné par cette machine qu'en 1924 il abandonne temporairement la composition d'opéras pour devenir le premier à écrire pour cet instrument. Après Pashcenko, joseph Schillinger inclus un Thérémin dans sa première suite "Airphonic" (1929).

Une série de concerts est organisée en Europe de 1927 à 1931. Cet appareil aura un succès éphémère dans les années 30 aux Etats-Unis, où il est commercialisé par la firme RCA. Quelques années plus tard, au début des années 60, il sera transistorisé et vendu en kit par le jeune Robert Moog. Ce dernier est d'ailleurs toujours un fan de cette machine, et il le commercialise encore aujourd'hui, mais bien sûr en version midifiée. L'exemple le plus connu de l'utilisation du Thérémin est le "Good vibrations" des Beach Boys, morceau enregistré en 1966. On peut également entendre un Thérémin dans des chansons de Led Zeppelin ("Whole Lotta Love" en 1969 et "In Through the Out Door" en 1979) ainsi que dans la bande originale du film "Ed Wood". Clara Rockmore a entièrement consacré un disque à cet instrument, "The art of the Theremin ". Le Theremin a également été utilisé dans des films de science-fiction des années cinquante.

En juin 1921 l'Italien Antonio Russolo donne trois "concerts de bruits" au théatre des Champs-Elysés à Paris. Il utilise pour cela des instruments créés par Luigi Russolo.

En 1926 l'Allemand Jörg Mager utilise deux lampes triodes comme oscillateurs pour son spherophone, présenté au festival de Donaueschingen. Plus tard, il sera amélioré et deviendra le Partiturophone (!).

C'est en 1928 que sont présentées à l'opéra de Paris les Ondes Musicales de l'ingénieur Français Maurice Martenot [1898-1980] (appelées aussi Ondes Martenot). Cet appareil reprend le principe du Thereminvox mais la hauteur des notes est réglée à des valeurs fixes correspondant aux notes de la gamme. Le joueur utilise un clavier de 7 octaves ou, pour réaliser des glissandos, porte un anneau à un doigt (la position de l'anneau le long d'un ruban tendu devant le clavier contrôlant la hauteur de la note). Il est également possible d'avoir du vibrato et surtout de changer le timbre grâce à des filtres. Le son est diffusé par un haut-parleur principal et 3 diffuseurs de coloration. Une touche de nuance remplace l'action de l'archet ou du souffle. Cet instrument monophonique sera utilisé sur beaucoup d'enregistrements aux Etats-Unis dans les années 50, ainsi que dans des pubs télés et à la radio. Des compositeurs comme Arthur Honegger, Pierre Boulez, Darius Milhaud, André Jolivet, Edgard Varese ("Ecuatorial") ou O.Messian l'utiliseront. Ce dernier l'utilisera, par exemple, dans "Turangalîta" et "Trois petites liturgies"; Il aura même recours à six ondes Martenot pour ses "Fêtes des belles eaux" (1937).

Les ondes Martenot, qui furent les premiers "synthétiseurs" réellement utilisables par des musiciens, sont encore commercialisées actuellement, mais transistorisées et pilotées numériquement.

Edouard E.Coupleux et Joseph A.Givelet exposent à l'exposition de Paris de 1929 le "Automatically Operating Musical Instrument of the Electric Oscillation Type": Un papier perforé y contrôle 4 voix, un peu comme dans un piano mécanique, mais l'on peut également sur chaque voix régler la modulation pour obtenir un trémolo et changer les timbres grâce à des filtres. Cette machine n'a pas marché commercialement mais a servit de base à d'autres appareils comme le "Kent Music Box" au début des années 50 ou, plus important, le "RCA Music Synthesizer".

Le Trautonium de Friedrich Trautweun, Allemand de son état, est créé en 1930. Il utilise un bout de fil de fer tendu sur un rail de métal. En pressant le fil sur le rail à certains endroits marqués (un peu comme sur une guitare) un circuit électrique est produit faisant alors osciller à une fréquence spécifique un tube néon ou une lampe (ce système est l'équivalent du ruban sensitif de Moog ["ribbon controller"], apparu lui une quarantaine d'années plus tard). Sur le Trautonium le volume de la note produite est controlé par une pédale au pied et, avec l'aide de filtres harmoniques sélectionnables en appuyant sur des boutons, différents timbres peuvent être produits (synthèse soustractive). Richard Strauss l'utilisera dans ses travaux. Cet instrument monophonique deviendra duophonique dans une version ultérieure (le Mixtur-Trautonium, construit par le compositeur Oskar Sala de 1949 à 1952). O.Sala utilisera le Mixtur-Trautonium pour recréer, entre autres, le cris des oiseaux dans la bande sonore du film "Les oiseaux" d'Hitchcock.

En 1933, Oskar Vieling crée à Berlin un instrument basé lui aussi sur des oscillateurs, l'Electrochord.

1935 voit la naissance de l'orgue Hammond (de Laurens Hammond [1895-1973]), que l'on peut considérer comme le précurseur de la synthèse additive. Ce n'est pas un synthétiseur, mais c'est l'instrument qui a permis à la musique électronique de toucher le grand public.

De 1945 à 1948 le Canadien Hugh Le Caine construit à Ottawa l'Electronic Sackbut, un instrument monophonique qui sera modifié plusieurs fois jusqu'en 1973.

C'est aux studios de la radio de Cologne ("Nordwest Deutscher Rundfunk"), fondés en 1952, que sous l'impulsion de Herbert Eimert (Créateur de "Variations sur Anton Von Webern") nait véritablement la musique électronique. Les premiers disques commercialisés de musique électronique, sortis en 1954 chez Deutsche Grammophon, sont enregistrés dans ces studios par Eimert, Krenek, König et Stockhausen. Ce dernier est l'un des premiers à travailler entièrement à partir de sons générés par des ondes sinusoïdales (disque "Electronic Study I" [1953]).

Le synthétiseur RCA Mark I, ou MKI, est mis au point en 1954 par Harry F.Olsen et Herbert Belar au centre de musique électronique de Columbia-Princeton (Centre universitaire créé sous l'impulsion des compositeurs Otto Luening and Vladimir Ussachevsky). Cet appareil peut être considéré comme le premier véritable synthétiseur. C'est un instrument de studio programmable par l'intermédiaire de deux claviers alpha-numériques et de papier perforé. Il possède plusieurs oscillateurs produisant des formes d'ondes contenant tous les harmoniques possibles. Son successeur sera le Mark II en 1959, mis au point par les mêmes personnes. Il comprend des oscillateurs, des filtres, des mixeurs, des générateurs de bruit et permet de modifier des sons extérieurs. Il est composé de 1700 tubes, mesure 6 mètres de long, 2 mètres de haut et coûte 250.000 $! De premiers concerts seront donnés en mai 1961. En fait, il ne sera construit qu'un seul exemplaire de cette machine, situé au studio Columbia-Princeton de New-York. Cet instrument sera principalement utilisé par le compositeur Milton Babbitt (qui a écrit, entre autres, "Ensembles for synthesizer" en 1964). Luening et Ussachevsky ont également travaillé avec cette machine, ainsi que Mario Davidovsky et Charles Wuorinen.

En 1957, Max V.Mathews, un ingénieur électricien de 31 ans, met en route le premier projet de musique par ordinateur aux laboratoires d'acoustique et de psychologie de la compagnie de téléphone Bell à Murray Hill (New-Jersey).
En 1962 sort, chez la firme américaine Decca, le premier disque de musique créée sur ordinateur, "Music from mathematics". Il est l'œuvre de J.R.Pierce, M.V.Mathews et de plusieurs autres personnes. Ce disque contient, entre autres, le morceau "Bicycle built for two" qui est "chanté" par l'ordinateur. La machine utilisée est un IBM 7090. De nombreux compositeurs composeront par la suite sur ordinateur (John Cage, Yannis Xenakis, Morton Subotnick, John Chowning,...). L'IRCAM, créé à la fin des années 70 à Paris, joue un grand rôle dans ce domaine.

Dans les années 80, l'émergence de la micro-informatique et des synthétiseurs numériques va rapprocher l'informatique et la synthèse sonore. Depuis, la distance entre synthétiseur et ordinateur s'est considérablement réduite: Les premiers se sont dotés de processeurs de plus en plus puissants et d'écrans de contrôle de plus en plus grands, quand aux seconds leurs fonctions musicales évoluent tous les ans, surtout depuis l'éclatement du multimédia. Il est bien sûr possible de relier synthé et ordinateur; ce dernier permettant de mieux utiliser son instrument ou le synthétiseur devenant un simple périphérique de l'ordinateur. Il existe d'ailleurs maintenant des cartes électroniques à placer dans un ordinateur et ayant des possibilités sonores similaires à celles d'un véritable synthé.

Dans un autre style, à la fin des années 50 apparait le Chamberlin. Il sera suivi en 1964 par le Mellotron Mark II, puis par le Mellotron 400 et, au milieu des années 70, par le Birotron B90. Ce sont des machines permettant de jouer des sons enregistrés sur des bandes magnétiques (chaque touche du clavier étant reliée à un mini lecteur de cassette). Ces précurseurs de l'échantillonnage coûtaient très cher et étaient, de par leur mécanique, assez fragiles. Pour changer une bande, c'est à dire un son, sur le Mellotron il fallait en moyenne deux heures et demi!

Le Mellotron, le plus gros et le plus célèbre de ces instruments, a été utilisé par Génésis, Led Zeppelin (les flûtes au début de "Stairway to heaven"), les Moody Blues (Nights in white satin), Michel Polnareff (Love me, please love me), Jean-Michel Jarre, etc. Le Birotron (annoncé en 1976 mais toujours resté à l'état de prototype), créé par Steve Biro, améliore le concept du Mellotron.

Les échantillonneurs numériques vont vite détroner ces stupéfiantes machines à la mécanique fragile.

Mais revenons maintenant aux synthétiseurs proprement dit.

Les premiers synthétiseurs

Le synthétiseur "commercial" va naitre grâce à un bricoleur de génie, Robert Moog. Ce dernier, électronicien de formation, fréquentait des musiciens utilisant des appareils électroniques créant des sonorités nouvelles. Mais ces machines étaient compliquées à utiliser; Moog décide alors de créer un synthétiseur simple d'emploi afin de faciliter le travail des musiciens.

Moog a une idée géniale: Commander par tension l'oscillateur, le filtre et l'amplificateur.

Au début des années 60 il construit une machine modulaire, c'est à dire constituée de plusieurs modules connectés les uns aux autres (oscillateur, filtre, amplificateur,...). Un second prototype est construit et présenté dans un grand salon américain de musique. Cette machine intéresse très vite beaucoup de gens, ce qui incite Moog à se lancer dans la construction d'un nouveau modèle, destiné lui à la vente.

C'est en 1967 qu'un Moog est pour la première fois utilisé sur un disque, mais c'est le disque "Switched on Bach" de Walter Carlos, enregistré l'année suivante, qui va réellement faire connaitre les synthétiseurs au grand public, et en l'occurence les synthétiseurs Moog.

Deux autres créateurs auront aussi, la même année que Moog, l'idée de créer un synthé basé sur un VCO.

Le premier inventeur du VCO est en fait Donald Buchla. Il découvrit le VCO quelques mois avant Moog, mais c'est ce dernier qui sera le premier à commercialiser, en 1965, ses modules. Buchla continuera à créer jusqu'au début des années 80 de très bons synthétiseurs hors-norme mais qui ne connaitront jamais le grand succès.

Le second, Paul Ketoff, a créé à Rome le Synket, destiné au départ au compositeur John Eaton. Plusieurs exemplaires de ce synthétiseur seront réalisés, mais il ne sera pas commercialisé. Ce synthé possédait trois claviers de deux octaves, dont les touches pouvaient être bougées latéralement afin de fournir un nouveau type d'expression.

L'ère commerciale

Très vite d'autres personnes vont se lancer dans la construction de synthés et de nouvelles marques vont naitrent. Parmi celles-ci figure la société ARP, qui prendra une grande part du marché des synthétiseurs dans les années 70.

En 1972, le compositeur J.Appleton, aidé par S.Alonso et C.Jones, crée le premier synthétiseur numérique, le Dartmouth Digital Synthesizer. La même équipe récidive en 1976 en créant le Synclavier, mais cette fois avec un réel objectif de vente. Cette machine de studio est, tant du point de vue hardware que software, proche du Dartmouth Digital Synthesizer. Cette première mouture du Synclavier sera réalisée à une cinquantaine d'exemplaires. Il faut attendre 1980 pour voir apparaitre la version II. Cette machine est l'une des toutes premières workstations. Malgré ses très grandes possibilités, le Synclavier, à cause de sa complexité et de son prix, a toujours été réservé aux professionnels fortunés.

Les premiers synthétiseurs polyphoniques apparaissent en 1975. Le premiers sont le Polymoog et l'ARP Omni; cependant, ils utilisent la technique du diviseur d'octave, tirée de l'orgue. Oberheim va, lui, introduire une véritable polyphonie, plus riche car basée sur plusieurs oscillateurs. En 1978 sortira le révolutionnaire Prophet-5, de chez Sequential Circuits.

C'est à partir du milieu des années 70 que l'on voit se créer de plus en plus de nouveaux modèles. L'apogée de cette tendance sera atteint au début des années 80. Par la suite le volume des ventes va s'accroitre énormément mais le nombre de nouveaux modèles va diminuer peu à peu, puis se stabiliser.

C'est au début des années 70 que sont créés les premiers séquenceurs numériques. EMS sera la première compagnie à en utiliser un, dans son Synthi-100. EMS sera suivie par E-mu, Oberheim et un musicien Canadien, Ralph Dyck. Ce dernier essaiera de vendre sa machine à différents constructeurs américains, dont ARP, mais sans succès. Son idée intéressera par contre la société japonaise Roland, qui s'en servira pour créer son MC-8 Microcomposer, qui connaitra un grand succès.

Les séquenceurs, déjà présents sur certains gros modulaires (ARP 2500, EMS Synthi 100, MOOG 55) vont être intégrés dans des machines plus compactes à la fin des années 70. C'est également à cette période qu'apparaissent les premiers arpégiateurs.

En 1979 la firme Australienne Fairlight présente son CMI (Computer Musical Instrument). C'est le premier véritable échantillonneur du commerce. Cet appareil va révolutionner le monde de la musique électronique. Il reprend les principes d'enregistrement des sons naturels du Mellotron, mais ici plus de bandes: Tout est numérique, plus de problèmes mécaniques. En permettant de créer des sons, de les modifier en direct sur un moniteur et de les stocker sur disquettes, cet instrument, livré avec un séquenceur, va faire rêver bon nombre de musiciens. Mais son prix (30.000 $ [environ 150.000 F]) ne va le réserver qu'aux studios et aux musiciens riches. Il faudra attendre la sortie de l'E-Mu Emulator, en 1981, pour voir l'échantillonnage réellement envahir le monde des musiciens. Fairlight continuera tout de même son travail sur des machines haut-de-gamme en sortant les versions II, IIx, III (en 1985) et IV.

La fin de l'analogique et l'explosion commerciale

Si les années 70 ont marqué la fin des gros instruments modulaires, les années 80 voient la fin des synthés analogiques et l'apparition de différents types de synthèses numériques.

La naissance de synthétiseurs numériques, ou simplement analogiques mais à commande numérique, va permettre de transmettre en série des informations codées en binaire. Roland sort un système de transmission numérique, le DCB, qu'il implantera sur quelques unes de ses machines. Mais ce système est propre à la marque japonaise et, pour faciliter l'échange de données entre synthétiseurs (ou séquenceurs), des constructeurs décident d'adopter une norme commune. Le premier essai est l'USI (Universal Synthesizer Interface) de Sequential Circuits, Roland et Oberheim. Les Japonais proposent l'année suivante un autre système. Sous l'égide du NAMM, une douzaine de marques (dont Yamaha, Korg, E-mu et Kawaï) se réunissent et, après avoir étudié ces deux projets, se mettent d'accord sur un procédé unique, qui est appelé MIDI (Musical Instruments Digital Interface). Le premier appareil MIDI qui sortira sera le Prophet 600 de Sequential Circuits, suivi du Roland Jupiter 6. Le Midi sera ensuite implanté sur les instruments Yamaha, puis Korg, Oberheim, Crumar, Siel, Kawaï et PPG. Tous les constructeurs finiront par se rallier à cette norme.

Les Japonais apprennent vite. De plus, contrairement aux occidentaux, ils ont une vue à long terme et investissent beaucoup d'argent dans la recherche. Ainsi la plupart des firmes occidentales fermeront au cours des années 80 sous la pression des produits japonais, mais aussi souvent à cause de problèmes de gestion et de manque de financement.

1982 voit l'apparation des premiers synthés ayant une bonne polyphonie pour un prix abordable (Roland Juno 6 et Korg PolySix).

En 1983 Yamaha sort le DX 7. C'est une révolution! Il balaye tout sur son passage. Son énorme succès est dû à ses sons nouveaux, son interface très réduite et son prix abordable. Les puristes l'acceptent mal car la programmation de sonorités nouvelles est longue et difficile (elle ne se fait plus en temps réel comme sur les synthés précédents). Mais les musiciens sont ravis et la machine battra tous les records de vente dans le monde. Le DX 7 marque la fin des synthétiseurs analogiques et le déclin des constructeurs Américains et Européens au profit des Japonais. Les autres constructeurs, même Japonais, mettront quelques années à s'en remettre. Certains, trop spécialisés dans l'analogique, fermeront définitivement leurs portes (Moog, ARP, RSF,...).

Il faudra attendre 4 ans pour voir des constructeurs mettre fin à l'égémonie des DX Yamaha.

Au milieu des années 80, la société Italienne d'orgues Elka fait un petit passage dans le monde des synthétiseurs. Malgré la "mauvaise" réputation que lui attire sa position de fabricant d'orgues, elle arrivera à s'imposer avec son Synthex.

Toujours au milieu des années 80, Casio tente de lancer une nouvelle synthèse, la distorsion de phase. Mais après quelques machines réalisées la firme japonaise abandonne les synthétiseurs.

En 1986 la société américaine Ensoniq innove en sortant l'ESQ 1, un synthétiseur utilisant la technique des tables d'ondes. Elle proposera par la suite plusieurs modèles de qualité (VFX, SQ1, SQ2, SD1, TS, MR, KT).

En 1987, alors que Yamaha continue à vivre sur la FM (sortie des DX7 S, II D et II FD), un autre constructeur japonais, Roland, sort le D50, un instrument basé sur la lecture d'échantillons. Ce dernier, et la série qui en est dérivée, va contribuer fortement à la fin de l'ère FM.

L'année suivante c'est Korg qui dépasse Roland en tête des ventes, grâce à la sortie du M1, utilisant lui aussi la lecture d'échantillons.

En 1989 Korg propose la très intéressante série T (T1, T2 et T3) et en 1990 l'excellent WaveStation.

L'année suivante Korg va à nouveau sortir un "hit", le 01/W, qui se décline en quatre versions.

Dans la deuxième moitié des années 80 Kawaï, ex Teisco, connaît aussi un beau succès avec sa série K (K1 à K5).

Il faut également noter l'arrivée en 1988 du K1000 de Kurzweil. Cette firme américaine, spécialisée dans le synthé haut-de-gamme, va vraiment connaître le grand succès à partir de 1991 avec la sortie du K2000.

En 1990 Yamaha retrouve le succès avec la série des SY.

Les années 90 voient le retour de la synthèse analogique. Les vieux synthés analogiques sont de plus en plus recherchés, autant par les musiciens que par les collectionneurs, et de nouveaux instruments analogiques apparaissent (Doepffer, Studio Electronics, Technosaurus,...). Le marché des cartes de sons de synthés analogiques fonctionne très bien, ainsi que celui des CD ou CD-ROM permettant d'échantillonner des sonorités analogiques.

Roland tente de coller à cette tendance en sortant en 1991 le JD-800. Ce synthé numérique possède en effet de nombreux boutons et "sliders" permettant de modifier des sons en temps réel, comme sur les bons vieux analogiques. Il ne connaitra malheureusement pas le grand succès, en particulier à cause de problèmes techniques.

Toujours en 1991, Roland commence à sortir les synthés de la série JV, digne héritière de la série D. Les JV sont toujours d'actualité.

En 1991 un format standard de sauvegarde des fichiers de séquences nait aux Etats-Unis: La norme MidiFile (Standard 1.0). Elle permettra l'explosion actuelle du marché des séquences.

En 1992 la société allemande Waldorf, ex PPG, sort une machine de rêve, le Wave, qui fera le bonheur des musiciens (fortunés).

A partir de 1992 la firme italienne GEM va sortir des instruments innovants (S2, WS, WX) qui vont connaître un grand succès grâce à leur prix compétitif.

En 1993 Alesis, société américaine bien connue des musiciens, se lance sur le marché des synthétiseurs avec le très bon Quadrasynth.

Le 3 novembre 1993 voit la mort, à 97 ans, de Léon Theremin, le créateur du célèbre et révolutionnaire Thereminvox. Sans lui Robert Moog ne se serait sans doute pas lancé dans la constructions de synthétiseurs, ce qui aurait changé pas mal de choses...

Début 1994, Yamaha sort une nouvelle technologie: La synthèse par modèles physiques. Les sons y sont calculés dynamiquement. Cette nouvelle technique, brevetée par l'université de Stanford (comme l'a été la FM), était étudiée depuis 1989 par la firme japonaise. Elle nécessite d'énormes calculs, et donc des processeurs très rapides. Les deux premiers modèles utilisant cette technologie sont le VL-1 et le VP-1.
Cette nouvelle technique sera reprise par plusieurs constructeurs.