在 FM 音色發生器發展的推動下，雅馬哈在 20 世紀 80 年代將其合成器全面轉向數字技術。同時，得益于集成電路技術的進步，我們發布了一系列功能更加豐富的產品。其中一項重要舉措就是開發一種全新的技術，將原聲樂器的真實聲音進行數字錄音（通常稱為“采樣”），并將其用作音色生成器。鼓、打擊樂器、效果音和其他類似的聲音相對較短，非常適合采樣；此外，在回放這些錄音時，幾乎不需要調整音高或音色。因此，采樣技術可以輕松地再現這些以及其他原聲樂器的聲音。基于此，20 世紀 80 年代，各家樂器制造商開始在鼓機和其他類似產品中采用基于采樣的音色生成技術，也稱為脈沖編碼調制 (PCM)。雅馬哈將這種引擎稱為高級波形記憶 (AWM) 音色發生器。

然而，這種音色發生器的應用范圍并不僅限于鼓聲：它還可以回放從鋼琴、吉他和其他衰減時間較長的樂器錄制的采樣，以及風琴等樂器的持續音。盡管如此，它在當時的主要用途還是作為采樣器，即原樣回放錄制的樂器聲音，而不是在合成器中用于創造新的聲音。要使 AWM 音色發生器能夠像合成器引擎一樣，以更具創造性的方式設計聲音，或作為現場表演中富有表現力的樂器的一部分，還需要克服許多技術難題。

其中一項挑戰就是開發出能夠像模擬合成器中的濾波器一樣工作的數字濾波器。雖然當時人們對描述這些設備工作原理的理論數學公式已經有了深入的了解，但在數字電路中模擬這些行為時，其效果遠不如模擬濾波器那樣平滑。開發人員發現，賦予“共振”以特性尤為困難，而“共振”正是模擬合成器的一大特色。其他樂器制造商已經發布了一些帶有數字濾波器的合成器，但大多數產品都無法令人滿意。許多合成器甚至完全沒有共振功能，而另一些合成器則試圖以人為的方式模擬這種獨特的濾波器行為。

事實上，雅馬哈當時已經開發出一種能夠精準再現模擬濾波器行為的數字濾波器，這項期待已久的功能最終在 1989 年發布的 SY77 數字合成器上首次亮相。SY77 同時配備了 AWM 音色發生器和 FM 音色發生器，這兩種音色發生器可以與數字濾波器配合使用，雕琢出極富表現力的聲音。這兩種全新的音色生成方式分別被命名為高級波形記憶 2 (AWM2) 合成和高級頻率調制 (AFM) 合成。SY77 可以通過采樣和 FM 的混合組合創造出激動人心的音色，還具有許多其他開創性的功能——例如，AWM2 引擎的 PCM 波形甚至可以用作 AFM 音色發生器的運算波。

此外，數字濾波器的截止頻率和共振參數也可以通過鍵盤的力度和觸后力度來控制，所有這些功能的組合被稱為實時卷積與調制 (RCM) 系統。憑借平滑的數字濾波器以及 PCM 和 FM（當時數字音色生成領域的兩大主流技術）的結合，SY77 在發布時幾乎好得令人難以置信，并成為了 20 世紀 90 年代合成器先進技術的代表之作。

20 世紀 90 年代合成器的另一個顯著特點是多音色音色發生器的出現。多音色是指樂器能夠同時演奏多種不同類型的聲音，這項功能對于音樂制作來說至關重要。

雖然多音色功能對于現場演奏的鍵盤手來說并沒有那么重要，但它確實可以使鼓、貝斯、鋼琴和獨奏部分等不同樂器的聲音同時演奏。然而，當 MIDI 音序器在 20 世紀 80 年代后期開始流行時，這項功能才真正發揮出其強大作用。它使得音樂家們可以使用一臺合成器創作完整的音樂編曲，并越來越多地用于制作完整的演示磁帶和伴奏音軌，供鍵盤手進行演奏。雖然在早期的 FM 時代就已經出現了支持多音色的音色發生器，但隨著能夠發出高質量、高度逼真的原聲樂器音色的合成器的出現，人們對多音色功能的興趣顯著增加，AWM2 和其他類似的音色發生器也能夠做到這一點。與此同時，各家合成器制造商之間也爆發了激烈的競爭，他們都在努力推出價格更低、能夠同時演奏更多音符或音色、提供更多音色變化選擇的產品。

在多音色技術出現之前，如果想使用 MIDI 音序器自動播放多個音色，音樂家們就必須花費數十萬日元購買足夠數量的合成器才能滿足需求。

但現在，只需一臺樂器就能毫不費力地同時發出所有這些聲音。盡管許多制造商都推出了支持八聲部多音色的音色生成器模塊來滿足這一需求，但雅馬哈的 TG55 憑借其十六聲部多音色系統脫穎而出，提供了性價比。SY77 和 SY55 工作站同樣如此，這些革命性的樂器擴展了音樂制作的受眾群體。

從 20 世紀 90 年代初開始，前十年后半期使用的硬件音序器（如 QX 系列）逐漸被基于計算機的軟件音序器所取代。與此同時，錄音室里也開始出現越來越多的數字設備，例如連接到計算機的 MIDI 接口、安裝在機架中的采樣器、合成器和其他音色發生器、以及用于輸入演奏數據的主控鍵盤，所有這些設備都通過復雜的線纜網絡連接在一起。使用這種以計算機為核心的音樂制作系統，一位音樂家可以自由地演奏和錄制他們想要的任何音軌，并在短時間內制作出一首完整的歌曲。不可否認，這提高了成為鍵盤手的門檻，也正是在這個時期，合成器的發展方向根據對其作為樂器的要求分成了兩條不同的路徑。

第一條路徑是將合成器簡單地用作音色發生器。某些應用會使用管樂器和吉他合成器來演奏音色發生器，但主流趨勢是將其作為基于計算機的音樂制作系統的一部分。在這種情況下，音色發生器將由計算機或其他 MIDI 信號源控制，這意味著它不再需要像過去的合成器那樣與鍵盤集成在一起。為了滿足這一需求，雅馬哈發布了一系列機架式和桌面式音色生成器，并將其命名為 TG 系列。

第二條路徑則是將合成器發展成為能夠同時滿足鍵盤手和編曲家需求的工作站——這也是當時大多數鍵盤型合成器所遵循的路徑。演奏者只需使用工作站就能制作出完整的歌曲，無需特殊的計算機技能，只需使用這臺樂器就能完成全部的音樂制作，無需任何復雜的線纜，還能從錄音室級別的高質量音頻中獲得創作靈感。前面提到的 SY99 將所有這些元素融合在一起，被視為 20 世紀 90 年代工作站的巔峰之作；而 SY 系列則是雅馬哈工作站合成器的鼻祖。

從 20 世紀 90 年代初開始，采樣和 PCM 音色生成方法開始成為合成器聲音制作的主流技術，其核心是真實樂器的錄音和回放。高質量的錄音和回放可以復制與原聲完全相同的聲音，但要將其發展成令人信服的樂器并非易事，主要是因為必須對音高和音色進行實時控制，才能使這些聲音具有可演奏性。舉例來說，鋼琴鍵盤有 88 個鍵和相同數量的音階音符，MIDI 允許在 127 級的音階上表現演奏的力度，逼真的聲音需要隨時間變化并相互結合，控制器必須能夠調制聲音以獲得更高的表現力。不難看出，必須錄制涵蓋所有這些可能性的多種不同模式，并即時選擇合適的模式進行播放。這反過來又需要大量的錄音數據，由內存和處理器進行處理，而當時內存和處理器的速度仍然很慢，成本也很高。在這方面，當時的技術還遠不能滿足需求。

雖然雅馬哈的 FM 音色生成系統無需太多內存就能產生富表現力的聲音，但我們的合成器開發團隊還是開始探索新的音色生成方法，以期創造出更加逼真、更接近原聲樂器的音色。最終，物理建模被認為是有潛力的解決方案。

除了 VL1 中使用的自激振蕩型 VA (S/VA) 音色發生器外，雅馬哈還開發了一種自由振蕩型——F/VA——并在次年發布的 VP1 虛擬模擬合成器中采用了這種引擎。F/VA 音色發生器可以模擬打擊樂器和弦樂器的敲擊、撥弦和弓弦的多種不同變化，但它并不局限于模擬現有的聲音，還可以模擬從未出現過的樂器。雖然 VL1 和 VP1 合成器技術先進、表現力強，但要使用它們進行演奏，必須同時演奏呼吸控制器等多個不同的控制器，這意味著演奏者必須具備高超的技能。因此，它們并沒有在傳統的鍵盤樂器演奏者中流行起來，仍然是一種小眾樂器。

在 20 世紀 80 年代，雅馬哈憑借開創性的 DX 系列確立了自己在數字合成器開發領域的領導地位。隨著 20 世紀 80 年代后期 PCM 合成器時代的到來，我們成功開發了 AWM2 音色發生器，隨后又推出了功能強大的 SY 系列。然而，這段旅程并非一帆風順。

影響雅馬哈業務的因素之一是匯率波動。1983 年 DX7 發布時，1 美元約等于 240 日元；但到 1989 年 SY77 發布時，這一數字已大幅下降至 145 日元。1991 年底，雅馬哈推出 SY99 時，美元匯率進一步下跌，跌破了 130 日元大關。從那時起直到 1994 年 VP1 上市，日元持續走強，最終迫使美元貶值到 100 日元以下。

在 DX7 時代，我們曾自豪地以合理的價格向世界各地的客戶提供高性能的合成器。但 20 世紀 90 年代日元的迅速升值嚴重削弱了我們產品的價格競爭力。特別是雅馬哈開發的入門級合成器，在海外市場上的價格已經達到中高端價位，超出了目標用戶的預算。

日本經濟泡沫的破裂也給雅馬哈帶來了沉重的打擊。從 1991 年開始，日本經濟迅速衰退，相對昂貴的電子樂器的銷量大幅下滑。其他日本制造商也面臨著同樣的困境，他們紛紛精簡產品線，在多個型號之間共享功能，并推出價格更低的產品以應對挑戰。

雖然合成器誕生的初衷是為了讓音樂家擁有與原聲樂器相同的表現力，但采樣技術的進步已經使人們可以輕松地制作出與原聲樂器完全相同的聲音。因此，人們開始更加重視合成器作為原聲樂器替代品的作用，而不是它為創造性聲音設計所提供的功能。此外，其他一些技術的發展也使得使用相同的演奏數據比較不同制造商生產的合成器的聲音變得更加容易。例如，1991 年發布的通用 MIDI (GM) 標準適用于根據 MIDI 信息發出聲音的合成器，而標準 MIDI 文件 (SMF) 則被開發為交換 MIDI 演奏數據的通用格式。因此，合成器的購買者開始更加關注合成器產生的聲音差異及其對音樂制作的適用性，而不再像過去那樣重視合成器特有的功能和可玩性。