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LA SYNTHÈSE ANALOGIQUE Présentation Ce thème revient souvent dans les sujets ab

LA SYNTHÈSE ANALOGIQUE Présentation Ce thème revient souvent dans les sujets abordés sur AudioKeys, et il m’a semblé qu’un didacticiel s’imposait pour que ceux qui n’ont qu’une vague idée de la synthèse analogique puissent mieux participer aux discussions. Le présent document est donc un didacticiel dont le but est de faire le tour de la question, de la définition des éléments de base jusqu’à l’application qui en est faite, afin que les néophytes en la matière connaissent les bases et sachent s’en servir. En ce qui concerne les exemples, vous pourrez utilisez un instrument VST gratuit (voir plus bas) qui vous permettra de visualiser les exemples fournis et de vous entraîner à recréer d’autres sons. Ainsi, tout le monde pourra suivre. La terminologie utilisée pour les différentes parties d’un synthétiseur sera en anglais (termes en italique) puisque ces derniers ont quasiment tous une graphie en anglais (OK, sauf les Polyvoks et autres synthétiseurs russes) et que certains termes n’ont pas de traduction officielle (par exemple, le terme VCO est rencontré en tant que Oscillateur Commandée par Tension ou Oscillateur à Fréquence Commandée ou encore Oscillateur à Fréquence Variable). Néanmoins, tous les termes seront définis et une traduction sera fournie à titre de référence. L’intérêt d’un topo sur la synthèse analogique est que, bien souvent, les synthétiseurs numériques se contentent de transposer les techniques mises en place par les synthétiseurs analogiques. De plus, la mode est à la modélisation numérique des synthétiseurs analogiques. Enfin, on ne peut comprendre certaines synthèses compliquées comme la FM (modulation de fréquence) que si l'on connait déjà les bases de la synthèse analogique. Remarque : de temps à autres, il y aura un encart appelé « le coin du geek » dont le but est de fournir des informations qui ne sont pas essentielles à l’objet de ce didacticiel mais dont la lecture peut intéresser certains à titre anecdotique. Outil pour la partie pratique : SoundSchool Analog (SSA) de chez Native Instruments. Développé avec Reaktor, et surtout gratuit pour tous, il permettra d’éclaircir certains points par des exemples concrets. De plus, il y a une version PC et une version Mac. Allez sur le site : www.native-instruments.com/wizoosoundschool.info puis cliquez sur « Download » et utiliser l'identifiant et le mot de passe suivants : username : synthprog@wizoo.de password : soundschool 1 TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION ..................................................................................................4 Quelques définitions..................................................................................................................................... 4 Présentation de la synthèse analogique....................................................................................................... 6 COMPOSANTES DE LA SYNTHÈSE ANALOGIQUE.........................................8 Les oscillateurs.............................................................................................................................................. 8 1 – Définitions........................................................................................................................................... 8 a) Cycle (cycle), crête (peak) et amplitude (amplitude ou width).......................................................... 8 b) Les harmoniques de l’onde ............................................................................................................... 9 2 – Types d’ondes................................................................................................................................... 11 a) Sine waves ....................................................................................................................................... 11 b) Sawtooth waves............................................................................................................................... 11 c) Square waves................................................................................................................................... 12 d) Triangle waves ................................................................................................................................ 13 e) Pulse waves ..................................................................................................................................... 13 f) Les harmoniques non représentées par l’oscillateur......................................................................... 15 g) Les bruits......................................................................................................................................... 15 3 – Remarques sur la plage et le réglage des oscillateurs.................................................................... 17 a) L’oscillateur détermine le pitch....................................................................................................... 17 b) L’oscillateur détermine le tuning .................................................................................................... 18 Les filtres..................................................................................................................................................... 18 1 – Définitions......................................................................................................................................... 19 a) Les quatre types de filtres importants.............................................................................................. 19 b) Termes employés et explication...................................................................................................... 19 c) Un filtre à part, le filtre en peigne.................................................................................................... 23 2 – Applications...................................................................................................................................... 24 a) Usage des filtres classiques ............................................................................................................. 24 b) Usage des filtres spéciaux ............................................................................................................... 25 3 – Conclusion......................................................................................................................................... 26 Le générateur d’enveloppe et l’amplificateur.......................................................................................... 27 1 – Le générateur d’enveloppe.............................................................................................................. 28 a) Définitions....................................................................................................................................... 28 b) Explication des quatre phases ......................................................................................................... 29 c) Enveloppes spéciales ....................................................................................................................... 30 d) Conclusion ...................................................................................................................................... 32 2 – L’amplificateur................................................................................................................................. 33 Les modulateurs ......................................................................................................................................... 33 1 – L’oscillateur à basse fréquence ....................................................................................................... 33 a) Définition du LFO........................................................................................................................... 33 b) Usage du LFO ................................................................................................................................. 34 c) Caractère créatif du LFO ................................................................................................................. 35 2 – Autres éléments de modulation....................................................................................................... 36 a) Fonction de glissement, le glide ...................................................................................................... 36 b) Fonction de mélange des signaux, le mixer..................................................................................... 37 c) Fonction d’inversion des signaux, l’inverter ................................................................................... 38 d) Fonction de réduction des signaux, l’envelope follower ................................................................. 39 2 e) Le modulateur en anneau ou ring modulator................................................................................... 40 Conclusion................................................................................................................................................... 41 APPLICATIONS DE LA SYNTHÈSE ANALOGIQUE........................................42 3 INTRODUCTION Quelques définitions Pour répondre à la question « qu’est-ce que la synthèse analogique ? » et « comment puis-je l’appliquer ? », il faut déjà définir le champ de ce que recouvre le terme synthèse analogique. En fait, on peut dire que la synthèse analogique, c’est le processus de génération d’un son à l’aide de circuits électroniques analogiques. Cette expression recouvre aussi la partie de traitement du son de certaines synthèses numériques. La méthode analogique est éprouvée, relativement simple et elle suit un cheminement logique qui pourra s’appliquer à de nombreuses machines différentes. Première explication, pourquoi parler de synthèse analogique ou numérique. Les synthétiseurs analogiques ont des circuits analogiques qui fonctionnent selon la tension ou voltage en anglais. La tension est variable selon qu’elle passe de composant en composant et, dans le cas qui nous intéresse, elle produit une onde, waveform en anglais, dont la forme est particulière. Cette onde se répète, c’est-à-dire qu’elle revêt la forme d’une courbe qui part de la valeur 0, prend une série de valeurs positives, repasse par le zéro, prend une série de valeurs négatives, repasse par le zéro et recommence ainsi de suite. Voici quelques exemples d’ondes (waveforms) : Onde sinusoïdale (sine) Onde carrée (square) 4 Onde en triangle (triangle) Si vous vous rappelez de vos cours de physique au lycée, vous savez que l’électricité se déplace de plus en plus vite au fur et à mesure que la température augmente. C'est d'ailleurs la raison pour laquelle certains vieux synthétiseurs ont du mal à conserver la justesse de la hauteur tonale (pitch) et c’est également la raison pour laquelle il faut laisser chauffer un synthétiseur analogique avant de procéder à son accordage. Dans le cas de la synthèse numérique, il n'y a plus ce problème puisqu'on a une série de 0 et de 1 (système binaire) qui représentent les valeurs prises par les ondes analogiques. A priori, c'est un avantage puisque le synthétiseur numérique pourra ainsi maintenir la justesse de ton quelle que soit la température de ses circuits. Ce n'est aussi simple que cela. L'intérêt des synthétiseurs analogiques c'est qu'ils produisent de petites variations que la précision numérique occulte, or c’est cette précision numérique qui rend le son plus froid, et ces petites variations analogiques qui rendent le son plus chaud. D’ailleurs, la tendance actuelle des instruments logiciels qui émulent les synthétiseurs analogiques d’antan est de réintroduire ces variations dans leur émulation afin d'obtenir ce caractère « chaud ». C’est ce que font Arturia, G-Media et les autres. Deuxièmement, le terme synthèse analogique s’applique aussi bien à un système modulaire comme le Roland System 100 qu’un synthétiseur semi-modulaire comme le Korg PS-3100, qu’un synthétiseur type Roland Jupiter, Oberheim Matrix ou encore Korg Polysix. Quelle est la différence ? Historiquement, les synthétiseurs sont modulaires. Ils se composent de blocs, tels bloc oscillateur ou bloc filtre, que les utilisateurs doivent relier au moyen de câbles à prise jack afin de créer un son. Avec un synthétiseur modulaire, le fait de relier les différents blocs entre eux se dit patch en anglais, d’ou le terme de patch pour décrire un son créé avec un synthétiseur. Cela prenait bien sûr du temps, et les musiciens ont pris l’habitude de noter les interconnexions dans un cahier, d’où le terme de patchsheet, afin de retrouver tout de suite les sons qu’ils avaient mis du temps à programmer. Les fabricants ont alors commencé à commercialiser des synthétiseurs beaucoup plus portables dont les blocs de génération sonore ont un format fixe et sont entièrement composés de circuits internes câblés (hardwired). Exemple de patchsheet pour le Korg Polysix 5 Enfin, notons que la synthèse analogique est soit additive, soit soustractive. La majorité des synthétiseurs analogiques implémentent une synthèse soustractive. On part dans ce cas d’un son riche en harmoniques et on lui retire des composants. Dans le cas de la synthèse additive, on part de composants sonores simples auxquels on rajoute d’autres composants pour obtenir un son composite. Il faut faire attention à ne pas confondre synthèse soustractive avec la méthode de création d’un son qui consiste à rajouter des éléments pour obtenir le patch souhaité. Présentation de la synthèse analogique Pour comprendre comment la synthèse analogique fonctionne, il faut tout d’abord comprendre ce qu’est un son. La définition dont nous avons besoin est simple mais cruciale pour comprendre comment créer le son d’un instrument particulier. Un son est en fait une série de vibrations et la synthèse consiste à recréer ce son en émulant ses composantes. Pour tout son, nous avons trois éléments constitutifs appelés hauteur tonale (pitch), tonalité (tone) et sonie ou sonance, ou encore intensité (loudness). Pitch est le terme musical donné à ce qu’est la fréquence du son, laquelle est mesurée en Herz (Hz) ou cycles par seconde par l’électronique des synthétiseurs. Ainsi le do de milieu de gamme ou C3 en anglais équivaut à 261,63 Hz alors que le do deux octaves au dessus, ou C5 en anglais, sera 1108,7 Hz. La tonalité ou uploads/Philosophie/ synana.pdf