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モジュラーシンセサイザーは、異なる機能を表す個別のシンセサイザーモジュールで構成される電子楽器です。ユーザーはモジュールを接続してパッチを作成できます。モジュールからの出力には、オーディオ信号、アナログ制御電圧、またはロジックやタイミング条件のためのデジタル信号が含まれる場合があります。典型的なモジュールは、電圧制御発振器、電圧制御フィルタ、電圧制御アンプ、エンベロープジェネレータです。モジュラーシンセは、楽器として組み合わされた個々のモジュールで構成されています。セミモジュラーシンセは、固定された回路セットと固定されたユーザーインターフェイス内でパッチングを可能にします。[ 1 ]
ドイツのエンジニア、ハラルド・ボーデは1950年代後半にモジュラーサウンド処理システムを開発し[ 2 ]、このシステムと、サウンド処理に半導体を使用することに関する彼の論文は、その後の開発に大きな影響を与えた[ 3 ] 。モーグ・シンセサイザーの最初のプロトタイプは1964年のオーディオ・エンジニアリング・ソサエティ大会で発表され、最初のブクラ・モジュラー電子音楽システムは1965年に発売された[ 4 ] [ 5 ]。モーグとブクラは、エンベロープ、ノイズジェネレータ、フィルター、シーケンサーなどの音を生成および整形する個別のモジュールで構成されており[ 6 ] [ 7 ]、パッチコードで接続され、その配置は「パッチ」と呼ばれ、特定の音を指定する[ 8 ] 。この頃、モーグは音楽のピッチを表すための1v/オクターブ標準を開発した。
初期のモジュラーシンセサイザーは大型で非常に高価だったため、主に大学の音楽学部、広告ジングルの作曲家、そして少数の裕福な音楽家に販売されていました。ウェンディ・カルロスの1968年のアルバム『Switched-On Bach』の成功後、モジュラーシンセの売上は急増しましたが、ARP InstrumentsがモジュラーシステムARP 2500を発表した1970年には、すでに売上は減少傾向にありました。1970年以降、シンセサイザー市場は、セミモジュラーのEMS VCS3、ARP 2600、そして統合型のMoog Minimoogなど、セミモジュラーおよび完全統合型のシンセサイザーへと大きくシフトしました。
ARPは1971年以降モジュラーシンセの製造をほぼ放棄したが、MoogはSystem 35と55を1981年まで製造し続けた[ 9 ]。しかし、1970年代にはいくつかの新しい会社が市場に参入した。PolyfusionはMoogの元従業員2人によって設立され、当初はMoogのモジュラーシンセ用の新しいモジュールを製造し、後に2000システム（Totoが使用）を開発した。Steiner Parker、Aries、Syntonもかなりの数のモジュラーシステムを製造したが、その他多くのメーカーは少量しか製造しなかった。EMSとEMLはどちらも初期のセミモジュラーシンセメーカーであり、EMS VCS3は最初の本当にポータブルな（そして手頃な価格の）シンセだった。 E-muは1973年から1974年にかけてE-mu Modular Systemを発表し、その後多くの機能を開発し、後にProphet 5などで使用されるSSMチップを共同開発しました。Roland は1975年にセミモジュラーのRoland System 100を発売し、続いて1976年にモジュラーのSystem 700 、 1979年にSystem 100mを発売しました。 [ 3 ] 同時期に、Korgはセミモジュラーのポリフォニック楽器のPSシリーズとセミモジュラーのモノフォニックキーボードのMSシリーズを発売しました。
モジュラーシンセサイザーは、1972年にPAiA Electronicsが最初のDIYモジュラーシステムである2700と2720を発売して以来、 DIYキットの形で販売されてきた。1973年には、 CalArtsのSerge Tcherepnin、Rich Gold、Randy CohenによってSergeシンセサイザーが開発され、当初は学生グループによって組み立てられ、後にキットまたは組み立て済みの楽器として販売された。電子雑誌もモジュラーシンセの製作記事を掲載しており、例えば1973年のPractical ElectronicsとWireless Worldのモジュラーシンセプロジェクト、PE Minisonic、1977年のElektor Formantなどがある。また、Bernard HutchinsはElectronotes [ 10 ]ニュースレターを発行しており、その発行期間中に、商用設計に組み込まれた数百のシンセサイザー回路を掲載した。
モーグとブクラは、シンセサイザーの機能に関して異なるアプローチをとっていた。モーグの楽器は減算合成に基づいており、発振器が固定の基本波形（ノコギリ波、矩形波、三角波、正弦波）を生成し、それをキーボードで制御される電圧制御フィルターで整形・調整していた。一方、ブクラは波形整形と周波数変調を用いて新しい動的な波形を作り出し、通常はタッチパッドで制御し、オーディオと制御を分離し、コンピュータ制御を開発した。
1970年代後半までに、高度に統合され、多くの場合ポリフォニックなキーボードシンセサイザー、サンプラー、サウンドモジュール、その他のMIDI接続機器がシンセサイザー市場を席巻し、モジュラーシンセサイザーは、より安価で小型のデジタルシンセサイザーやソフトウェアシンセサイザーに比べて人気が衰えた。[ 3 ]しかし、物理的にパッチングするアプローチ、柔軟性、そして伝統的なモジュラーシステムのサウンドを好むコミュニティは依然として存在していた。
1990年代後半以降、アナログシンセサイザーの人気が再燃している。これは、物理的な標準化、入手可能なレトロ機器の増加と関心の高まり、製造コストの大幅な低下と電子的な信頼性と安定性の向上、音以外のものを制御できるモジュールの再発見、そしてVCV Rack、MAX/MSP、Pd、Reaktorなどの仮想シンセシスシステムの開発による教育水準の向上などが要因となっている。
基本的なモジュール機能は、信号、制御、ロジック、タイミングです。通常、入力と出力は電気電圧です。
シンセサイザーモジュールとスタンドアロンのエフェクトユニットの違いは、エフェクトユニットにはオーディオ信号の入出力接続と、ユーザーがデバイスのさまざまなパラメーター（例えば、コーラスエフェクトの変調レート）を制御するためのノブやスイッチがあるのに対し、シンセサイザーモジュールには入出力接続だけでなく、デバイスのパラメーターを他のモジュールでさらに制御するための接続も備えている点です（例えば、コーラスエフェクトを得るために、低周波発振器モジュールをディレイモジュールの変調入力に接続するなど）。
モジュールには様々な種類があります。基本的な機能が同じモジュールでも、複雑さの度合いによって入力、出力、制御が異なる場合があります。例えば、電圧制御発振器（VCO）は、同期（ハードまたはソフト）、線形または指数関数的な周波数変調、可変波形などのオプションを備えている場合があります。電圧制御フィルタ（VCF）は、共振と帯域幅の両方の制御を備えている場合があります。エンベロープジェネレータは、処理の各段階で出力を提供する場合があります。より複雑なモジュールの例としては、周波数シフター、シーケンサー、ボコーダーなどがあります。
モジュラーシンセサイザーは、かさばって高価な場合があります。メーカーは、1V/オクターブの制御電圧やゲートおよびトリガーの閾値など、物理シンセサイザーの規格に準拠しており、一般的な互換性を確保しています。しかし、異なるメーカーのシンセサイザーを接続するには、異なる種類のプラグを備えたケーブルが必要になる場合があります。
ドイツ人エンジニアのディーター・ドプファーは、 70年代後半にモジュラーシンセに興味を持ち始め、Elektor Formantを製作し、その後いくつかの追加モジュールを設計しました。1990年代には、モジュラーシンセサイザーはユニークなサウンドを作るのに依然として役立つと考え、より小型の新しいモジュラーシステム、Doepfer A-100を開発しました。これがモジュラーシステムの新しい標準規格であるユーロラックにつながり、2025年現在、MoogやRolandを含む数百社がユーロラックモジュールを開発しています。[ 3 ]。さらに、より大型の4Uおよび5Uシステムも利用可能です。
モジュールは通常、ソースとプロセッサーに分類できます。[ 11 ]モジュラーシンセサイザーによく見られる標準的なモジュールは次のとおりです。
ソース- 出力は持つが信号入力は持たないという特徴を持つ。制御入力を持つ場合もある。
プロセッサ- 信号入力と出力によって特徴付けられ、制御入力を持つ場合もある。
ハードウェア製品は、ケース入りの完成品から趣味向けのキットまで幅広く取り揃えています。多くのメーカーは、定番モジュールを最近再設計した製品でラインナップを拡充しており、多くの場合、元の設計とその後の改良版は、特許が失効しているためインターネット上で無料で入手できます。また、多くの趣味設計者は、基板単体やフロントパネルを他の趣味愛好家向けに販売しています。
相互接続可能なモジュールとして構成されたソフトウェアシンセサイザーも存在する。これらの多くは仮想アナログシンセサイザーであり、モジュールがハードウェアの機能をシミュレートする。また、実際の歴史的なモジュラーシンセサイザーをシミュレートする仮想モジュラーシステムも存在する。
コンピュータの性能が飛躍的に向上したことで、ソフトウェアプログラムによってモジュラーシンセサイザーの信号、音、パッチング機能を再現できるようになりました。アナログならではの音源生成、電圧操作、ノブ、スライダー、ケーブル、LEDといった物理的な要素は欠けているものの、ソフトウェアモジュラーシンセサイザーは、より手頃な価格でコンパクトな形状でありながら、ほぼ無限のバリエーションと視覚的なパッチング機能を提供します。
モジュラーシンセサイザーは、任意のモジュールを取り付けることができるケースまたはフレームを備えています。モジュールは通常、パッチコードを使用して相互に接続され、ケースの形状に適合し、同じ電気的仕様を使用する限り、システムには異なるメーカーのモジュールを含めることができます。
一方、セミモジュラーシンセサイザーは、単一メーカー製のモジュールを複数組み合わせて一体化した楽器です。モジュールは交換できず、通常は標準的な構成があらかじめ配線されています。モジュールは一般的に分離できず、物理的には連続した回路基板の一部となっている場合もあります。ただし、メーカーはユーザーがモジュール間の接続を再構成できる仕組みを提供しています。
マトリックスシステムは、パッチコードではなくピンマトリックスやその他のクロスポイントスイッチを使用します。ARP 2500は、固定スイッチマトリックスを採用した最初のシンセサイザーでした。ピンマトリックスは、EMS VCS-3や、 EMS Synthi 100などの後継機種で普及しました。その他のシステムとしては、ETI 4600やMaplin 5600sなどがあります。
これらのマトリックスの明快で論理的なレイアウトは、 Arturiaをはじめとする多くのメーカーに影響を与え、アナログシンセサイザーやバーチャルアナログシンセサイザーにデジタルプログラマブルマトリックスを搭載するに至った。Alesis Ionのような多くの完全デジタルシンセサイザーは、ハードウェアマトリックスのグラフィカルなレイアウトが全く存在しない場合でも、モジュレーションマトリックスの論理と命名法を利用している。
セミモジュラーシンセサイザーの様々なモジュールは、標準的な構成で配線されていますが、パッチコードを使用してユーザーが配線を変更できます。例としては、 ARP 2600、Anyware Semtex、Cwejman S1、EML101、Evenfall Minimodular、Future Retro XS、Korg MS-10 / MS-20 / PS-3100 / PS-3200 / PS-3300、Mungo State Zero、Roland System 100、Korg Volca Modular、Moog Mother-32などがあります。
再構成可能なシステムでは、パッチコードを使用せずに、特定の信号をモジュールを通して異なる順序でルーティングできます。例としては、Oberheim Matrix、Rhodes Chroma、Moog Voyagerなどがあります。
ハイブリッドシンセサイザーは、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせてパッチを実現します。例としては、Arturia社のArturia Origin （完全一体型）、Clavia Nord ModularおよびClavia Nord Modular G2（パッチ編集には外部コンピュータが必要）、 Audiocubesなどがあります。
