音楽の自動演奏は14世紀に教会などでカリヨンが使われて以来、演奏情報を符号として記録して再生しようという発想は古くから存在した[1]。
オルゴールの発明は18世紀末であるが、本物の楽器の自動演奏装置と呼べるものに1890年代に作られた自動ピアノが挙げられる。これはピアニストの演奏による鍵盤の動きを、鍵盤機構に穿孔装置を組み込むことでピアノロールと呼ばれる長いロール紙に記録し、逆にロール紙の孔によって鍵盤を動かすことの出来る仕掛けで「再生」することで鍵盤の細やかなタッチまで再現することができた。このように楽器の動作を記録再生する機構を電子楽器を制御する電子情報として取り扱うのが、今日のデジタルミュージックシーケンサーといえる。
実際にピアノロールは演奏用データへの変換も不可能ではなく、ラフマニノフが演奏したピアノロールを特殊な光学スキャナーにかけMIDIデータに変換し、ベーゼンドルファー製自動ピアノで演奏?録音?CD化された例もある。
1960年代にアメリカのロバート・モーグによってミュージックシンセサイザーが電圧制御を基本とするモジュールとしてシステム化され、そのモジュールの一つとしてアナログシーケンサーが登場した。以降、モジュラー型シンセサイザーのオプションとして各社から発売された。
アナログシーケンサーはステップ状の電圧発生器である。パネル面に並んだボリューム（1列当たり8?16個）によってVCOに与えるCV（音程制御用の電圧）をあらかじめ設定し、任意のステップ数を一定のリズムで走査することでボリュームで設定したCVと発音タイミングのゲート信号を出力させた。これにより反復されるアルペッジョのパターンであったりリズムパターンであったりといったフレーズを反復自動演奏させる事が可能となった。
大体のアナログシーケンサーはプリセット列として2?3列を備えており、演奏中に切り替えることで異なるパターンを演奏できた。またステップ数を演奏中に切り替えることでフレーズにバリエーションを持たせることもできる。移調はVCOに対して鍵盤からのCVを加算するなどの方法でおこなう。
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アナログシーケンサーの出力は規格化された制御電圧であるため、音程の制御以外にもたとえばVCFによる音色変化であるとか、VCOでは発生できない超低周波の波形発生などにも応用された。超低周波の発生は冨田勲が利用していたとインタビュー記事などで記載されている[要出所明記]。
一部の可搬型シンセサイザーにもアナログシーケンサーが組み込まれるようになったが、コストの面から一般的にはならなかった。