Le Roland D50 - dont le D550 est l'expandeur - a marqué l'histoire du synthétiseur à plus d'un titre. Il a mis fin au règne sans partage des Yamaha DX et autres synthés FM. Il a introduit les effets numériques intégrés sur un synthé de grande diffusion et il est l'un des premiers représentants de la génération sample & synthèse (avec le Kurzweil K1000) qui va régner jusqu'à l'arrivée de la modélisation (qu'il introduit aussi partiellement). Il pose les bases d'une architecture de synthèse qui, transformée, modifiée, fera le succès de Roland pendant un paquet d'années. Face à ce succès, comment imaginer que le Roland D50 - et son expandeur D550 - est issu d'une rencontre entre la nécessité et l'innovation ?
HISTORIQUE
Quand le D50 sort en 1987, il représente pour Roland le synthé du dernier recours. Le Yamaha DX7 a imposé sa loi depuis 1984 et les efforts de Roland pour lui résister on été vains. Ce n'est pas que Roland sorte de mauvaises machines, bien au contraire, mais la série des Juno et Jupiter qui culmine avec le JX10 (1986) - splendide analogique mais semi-échec commercial - n'est plus en adéquation avec les attentes du publics. Comme Korg, Roland souffre : l'entreprise doit se sortir de ce mauvais pas car ses réserves sont entamées depuis 1985 et ne lui permettront plus de résister longtemps.
Le président de Roland, Ikutaro Kakehashi, sait que l'avenir est au numérique. Avec ses équipes - un brin démoralisées - il a bien analysé le succès du DX et des samplers, mais aussi leurs faiblesses et limites. Il va poser un cahier des charges ambitieux : une machine simple à programmer, un moteur sonore ayant la définition du digital et la chaleur et la profondeur des analogiques Roland, des effets de qualité inboard et des sons finis immédiatement disponibles, pour marquer l'oreille dès la première écoute (Fantasia).
Très vite, la voie du sample est retenue - grâce aux travaux sur le S50 (1986) - mais Roland fait face à une contrainte majeure : même en 8 bits à 32 kHz, les samples complets sont trop lourds et saturent la ROM de 128 kb, insuffisante si l'on veut rester dans l'enveloppe budgétaire prévue. Pour contourner cette difficulté, il est décidé de construire le son en deux partie : une partie gérant des samples PCM ne contenant que de courts échantillons d'attaques et des ondes bouclées et une partie, complétant l'attaque, simulant un générateur d'ondes "analogique", avec un filtres passe-bas résonnant. C'est la fameuse synthése LA (Linear Arithmetic Synthesis), une synthèse composite, linéaire à deux positions (onde d'attaque et onde de maintien).
En 1990, en moins de 3 ans, Roland aura vendu plus de 300 000 D50, malgré l'arrivé du Korg M1 (1988) qui a résolu le problème de mémoire, propose la multitimbralité et un séquenceur. Avec le D50, Roland a bien son best-seller qu'il saura parfaitement exploité en terme marketing.
LA SYNTHESE
Malgré un nom compliqué, la structure de production sonore est simple : un patch composé de deux tones (upper et lower), chaque tone étant composé de deux partials (équivalent d'un oscillateur) qui peuvent moduler soit un PCM, soit la modélisation analogique. Au sein de chaque tone, les partials sont agencés selon 7 structures préprogrammées, un peu comme les algorithmes des DX, dont 4 avec modulation en anneau. On peut empiler deux patch (mode Dual), divisant alors la polyphonie par 2 (16 à 8). A noter que même si les échantillons sont en 8 bits, la synthèse est bien gérée en 16 bits (processeur UPD78312G).
Pourquoi cette construction particulière à base de partials indépendants ? Parce ce qu'il faut produire un son complet à partir d’éléments aussi différents qu'un sample d'attaque court et une onde bouclée simple ("analogique" ou échantillonnée), question qui ne s'était jamais posée en ces termes avant. C'est la solution retenue par Roland pour reconstruire un son le plus réaliste possible, sans échantillonner l'ensemble de l'onde.
Pourquoi cette construction particulière à base de partials indépendants ? Parce ce qu'il faut produire un son complet à partir d’éléments aussi différents qu'un sample d'attaque court et une onde bouclée simple ("analogique" ou échantillonnée), question qui ne s'était jamais posée en ces termes avant. C'est la solution retenue par Roland pour reconstruire un son le plus réaliste possible, sans échantillonner l'ensemble de l'onde.
Pour la partie PCM, censée donner réalisme au son, nous disposons de 99 échantillons courts en 8 bits 32 kHz, stockés sur une ROM de 128 kb (cela ne fait pas lourd vu d'aujourd'hui !). Ces échantillons sont de 3 ordres : 47 transitoires d'attaques simples, 23 ondes bouclées et 29 enchaînements d'échantillons (un peu comme une table d'ondes simplifiée). Ces échantillons n'étant pas multi-échantillonnés, la tessiture d'usage peut être restreinte, voir insuffisante (adieu piano).
Pour la partie "analogique", censée donner du corps au son, nous disposons d'une simulation d'oscillateur disposant des ondes saw et square, avec largeur variable (ce qui permet de compenser l'absence du triangle). Les ondes sont bien calculées et non échantillonnées comme dans le Korg DW8000 ou l'Ensoniq ESQ1 (il me semble que le K1000 les calcule aussi). Nous avons sans doute là un des premiers oscillateur Virtual Analogique au monde. Cette partie "analogique" est complétée par une très belle simulation de filtre 4 pôles passe-bas résonnant, mais pas encore multi-modes. Ce filtre participe beaucoup à la qualité du son du D50.
Pour la partie sculpture du son généré, nous disposons d'un set soustractif classique, traité en 16 bits : VCF, VCA, égaliseur et LFO. Les VCF et VCA traditionnels sont renommés ici TVF (Time Variant Frequency) et TVA (Time Variant Amplitude) car variables sur la durée et digitaux. Chacun dispose d'une enveloppe à 5 segments, simple mais particulièrement rapide. Il y a 3 LFO avec 4 ondes, routables vers 3 destinations. Et enfin, nous avons un égaliseur numérique 2 bandes semi-paramétrique pour parachever le travail. Ce bel ensemble permet de donner aux PCM une expressivité qui fait la différence avec les simples romplers.
Roland complète son étage de synthèse par des effets de qualité (7 chorus/flanger et 32 reverb/delay), lissant les différences entre les PCM et les ondes bouclées. A ce titre, pour la première fois, les effets ne sont pas indépendants des patchs - comme un élément supplémentaire - mais font intégralement partie du système sonore : ils participent directement à l'embellissement du son final. Cerise sur le gâteau de riz, les convertisseur D/A en 20 bits renforcent la définition et la dynamique du son.
L'ensemble bénéficie d'un chemin de programmation logique, simple qui fait aussi la force du D50 face à la complexité du DX. Pour moi, il n'y a pas de machine à l'époque qui offre tant de technologies différentes avec autant de facilité d'usage. C'est une des grandes forces du D50 : il rend accessible la puissante synthèse sonore hybride qui le constitue.
L'ensemble bénéficie d'un chemin de programmation logique, simple qui fait aussi la force du D50 face à la complexité du DX. Pour moi, il n'y a pas de machine à l'époque qui offre tant de technologies différentes avec autant de facilité d'usage. C'est une des grandes forces du D50 : il rend accessible la puissante synthèse sonore hybride qui le constitue.
LA LIGNEE
Si on peut considérer aujourd'hui que le D50 n'a pas eu de vrai successeurs (et non ...), il a bien initié une gamme avec les D20, D110, ... même si aucun ne peut prétendre faire aussi bien en terme sonore.
Voici d'ailleurs la liste de la série D de Roland :
- D50 (1987) : l'initiateur de la lignée et son vaisseau amiral.
- D550 (1987) : l'expandeur du D50, sans joystick.
- MT32 (1987) : un expandeur à la synthèse LA simplifiée, multi-timbrale, low-cost, fait pour compléter les pianos numérique Roland ou être la source sonore des jeux video sur PC. La première génération travaille en 15 bits puis passe en 16 bits, dispose de convertisseurs de moins bonne qualité, souffle un peu beaucoup et n'est programmable que via une interface.
- D110 (1988) : expandeur multi-timbrale du D10. Sans être capable de sortir les sons du D50, il a sa propre personnalité et une qualité indéniable, supérieure au MT32 dont il est pourtant issu. Ces convertisseurs soufflent moins, les effets sont plus restreints, il a un seul LF0, pas de PWM et la dynamique reste inférieure. Mais cela reste un bon expandeur LA.
- D20 (1988) : D110 version clavier avec séquenceur 8 pistes et lecteur de disquette. Il est plutôt un concurrent des workstations comme le Korg M1 ou le Yamaha YS200.
- D10 (1988) : un D20 sans séquenceur ni lecteur de disquette. Le vrai pendant clavier du D110.
- E20 (1988) : un MT32 avec un arrangeur et un clavier de 5 octaves.
- MT100 (1988) : un MT32 couplé avec un séquencer PR100.
- D5 (1989) : un D10 de 5 octaves.
- GR50 (1989) : un D110 couplé avec une interface pour guitare synthé.
- RA50 (1989) : l'expandeur du E20.
- CM32L (1989) : un module MT32 basic pour PC.
- CM64 (1989) : un MT32 couplé avec un U110.
- LAPC1 (1989) : carte ISA avec un MT32 et une interface MIDI MPU401.
- CM500 (1992) : un CM32L couplé avec un SC55.
A partir du U110 (1988), Roland va renoncer à la partie modélisation analogique devenue inutile, remplaçée par des samples multi-echantillonnés complets de sons dans tous les partials (car la mémoire coûte moins cher) : c'est la synthèse RS-PCM.
En silence, Roland abandonne la voie LA composite initiée avec le D50 et ouvre une approche sample&synthesis plus classique, faites de rompler plus ou moins programmable qui durera jusqu'au XP. Les U20/U220 (1989) introduiront un filtre multi-modes et des convertisseurs de meilleure qualité qui bénéficieront au MV30 (1990).
A ce titre, le Roland D70 (1990) n'est pas l'héritier du D50 mais bien le grand frère du U20 : il ne doit son nom qu'à une manoeuvre du service marketing de dernière minute, sa carte mère portant encore la référence U50.
En fait, le synthétiseur qui succède au D50, ce serait plutôt le JD800 (1991) et JD990 (1993) qui en reprennent la même structure (sans la modélisation analogique) mais pousse son concept beaucoup plus loin, annonçant le vrai successeur que sera le JV1080 (1994). Pour une vraie modélisation analogique complète Roland (pas juste l'oscillo comme sur le D50), il faudra attendre le JP8000 (1997).
En silence, Roland abandonne la voie LA composite initiée avec le D50 et ouvre une approche sample&synthesis plus classique, faites de rompler plus ou moins programmable qui durera jusqu'au XP. Les U20/U220 (1989) introduiront un filtre multi-modes et des convertisseurs de meilleure qualité qui bénéficieront au MV30 (1990).
A ce titre, le Roland D70 (1990) n'est pas l'héritier du D50 mais bien le grand frère du U20 : il ne doit son nom qu'à une manoeuvre du service marketing de dernière minute, sa carte mère portant encore la référence U50.
En fait, le synthétiseur qui succède au D50, ce serait plutôt le JD800 (1991) et JD990 (1993) qui en reprennent la même structure (sans la modélisation analogique) mais pousse son concept beaucoup plus loin, annonçant le vrai successeur que sera le JV1080 (1994). Pour une vraie modélisation analogique complète Roland (pas juste l'oscillo comme sur le D50), il faudra attendre le JP8000 (1997).
Comme héritage, il restera la structure générale patch/tone/partial présente dans tous les synthés Roland depuis, l'intégration des multi-effets que tous le monde à repris et le filtre résonnant Roland - devenu multimodes - qui va continuer à chatouiller nos oreilles longtemps.
Et comme on n'est jamais aussi bien servi que par soi-même, on retrouve des émulations du D50 sur le Roland V-Synt (2004) et sur la suite Synthé de Légende dans le Jupiter80.
IMPRESSIONS
Le son qui sort de cette machine full digital, addition de courts échantillons 8 bits et simulation d'oscillateur analogique, est impressionnant. Si le D50 a pris la suite du Yamaha DX7, ce n'est pas pour rien. Le résultat est à la hauteur des attentes : les PCM de transitoires d'attaques donnent aux sons une précision et une reconnaissance inconnue à l'époque (sauf sur les samplers et les K1000) tandis que la partie "analogique" apporte une épaisseur et une densité (merci le filtre résonnant) qu'on ne connaissait pas sur un synthé FM (Yamaha corrigera cela à partir du DX7II/TX802 et surtout sur la série SY). Il est difficile d'imaginer que la partie "analogique" est en fait virtuel : l'efficacité de ce filtre "analo" digital est étonnante, encore aujourd'hui.
Le D50 est particulièrement bluffant sur les sons synthétiques, les basses, les cordes, les cuivres, les orgues et les vents. Le fait de pouvoir moduler le timbre d'un partial à l'autre (via le joystick dédié), comme la possibilité d'enchaîner les partials (une sorte de mini table d'ondes que le Korg WS poussera beaucoup plus loin) permet de créer des sons jamais entendus, même s'ils s'useront très vite comme Digital Native Dance. Jean-Michel Jarre en sera un grand consommateur sur Revolution.
La machine a aussi ses limites. La première, c'est la chute de sa polyphonie dès que l'on veut superposer (mode Dual) deux tone avec 4 partials : on tombe de 16 à 8 notes. La deuxième, c'est qu'il n'est que bi-timbrale et encore seulement sur des sons simples composés de 2 partials, ce qui exclut d'en faire l'ami d'un séquenceur (à l'inverse des M1, l'ESQ1 et D20). La troisième, c'est la relative médiocrité de ses sons acoustiques, comme le piano, lié au fait qu'il n'a pas de sons composés de multi-échantillons suffisants (sauf à contourner le problème via 4 partials). Son implémentations MIDI est incomplète (le bender n'envoie rien). Et un petit souffle en sortie apparaît quand on utilise certain effet à fond.
DESCRIPTION TECHNIQUE DU ROLAND D50 et D550
Type : expandeur numérique
Type : expandeur numérique
Clavier : non (oui sur D50 : 61 notes avec sensibilité et aftertouch)
Ecran : 2 lignes de 40 caractères (pas bien grand), retro-éclairé bleu,
Aftertouch : oui, mais pas polyphonique
Synthèse : soustractive, à base de PCM et de simulation analogique (LAS)
Oscillateur : 32 partiels, 16 bits (soit 99 PCM, soit modélisation analogique de 2 ondes)
Filtres : TVF, TVA et passe-bas résonnant
Modulation : 3 LFO (3 par partial) et modulation en anneau sur 4 structures
Enveloppe : 3 ADSR
Polyphonie : 8 voix en mode Dual (4 partials pour 2 tones par patch) 16 voix (2 partials pour 1 tone par patch)
Multi-timbralité : 2 maximum en mode 2 partial par sons, qui permet le Split.
Mémoire interne : 64 sons, 4 M° pour 100 ondes échantillonnés.
Mémoire externe : sur carte RAM, 64 sons
Séquenceur : non
Arrangeurs : non
Egaliseur : 2 bandes semi-paramètrique,
Effets : 8 chorus et 16 reverb (+16 sur carte externe)
Sorties : stéréo D/A 20 bits, casque,
Midi : in/out/thru
Dimension : rack 2 U
Poids : D50 : 11,5 kg ; D550 : 6,5 kg
Année de sortie : 1987-1991
Prix neuf : 13 500 Frs (2 000 €)
Prix d'occasion : 200 € (2013)
Option :
- PG1000 : module de programmation absolument indispensable.
LIENS ET SOURCES
LIENS ET SOURCES
Un site sur la série D et la synthèse LA
Une page d'exemple d'utilisation célèbre de sons issus du D50
La page dédié de Polynominal
Une page d'exemple d'utilisation célèbre de sons issus du D50
La page dédié de Polynominal
Mise à jour le 9 février 2014
article intéressant mais il faut quand même rectifier le fait que les filtres du d50 ne sont pas distinct des oscillateurs mais font partie intégrantes de l'oscillateur qui est calculé en tenant compte de la fréquence de coupure et de la résonnance...en d'autres termes, le filtrage est calculé au moment où l'onde est générée.
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