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La synthèse sonore - 8e partie

Bien débuter

L’enveloppe ADSR

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Nous avons commencé à étudier la manière dont on peut fabriquer un son avec l’aide d’un synthétiseur matériel ou virtuel. Seulement, comment le son en question fait-il pour être autre chose qu’une savante combinaison de tensions électriques ou de paquets d’informations binaires, bref, comment fait-il pour se faire entendre ?

Eh bien, il passe par ce qu’on appelle...

L’étage d’amplification

Celui-ci consiste principalement en deux éléments : un amplificateur, piloté par une enveloppe (rien à voir avec la Poste...).

De même que pour les oscillateurs ou les filtres, l’amplificateur peut être analogique (Voltage Controlled Amplifier – VCA) ou bien numérique (Digitally Controlled Amplifier – DCA). L’enveloppe va servir à définir le comportement de l’amplificateur dans le temps. Il s’agit là de l’ultime manipulation du son avant qu’il ne quitte définitivement le synthétiseur, et nous verrons qu’elle peut avoir de sérieuses conséquences. En effet, en fonction des réglages d’enveloppe, le son pourra être notamment plus percussif ou plus moelleux, immédiatement ou progressivement présent, court et efficace ou bien long et planant... et encore mille autres choses.

Bien qu’il existe différents types d’enveloppes, la principale est composée de quatre éléments : Attack (inutile de traduire, je pense...), Decay (déclin), Sustain (maintien) et Release (relâchement), et est de fait appelée « enveloppe ADSR ».

L’attaque 

Elle définit le temps que le son va mettre pour atteindre son niveau maximal. 

Ici, un exemple de son avec une attaque courte (atteinte immédiate du niveau maximal), suivi du même son doté cette fois-ci d’une attaque longue.

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Un temps d’attaque court sera ainsi plus pertinent pour créer des sons dont on attend une présence immédiate, claquants. À l’inverse, des nappes et des sons éthérés justifieront un temps d’attaque plus long. 

Le decay

Le temps de « decay » désigne le temps que le son met pour redescendre de son niveau maximal, après avoir atteint celui-ci à l’issue du temps d’attaque. Dans l’exemple sonore précédent, il n’y avait pas de « decay », le son était maintenu à son niveau maximal une fois celui-ci atteint.

Introduire un decay permet par exemple d’ajouter du mouvement au son (ici combiné avec une attaque longue)  :

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Ou bien encore d’accentuer l’attaque, mais au prix d’une diminution de l’impression générale de volume sonore, comme ici :

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Cette diminution du volume n’est d’ailleurs pas qu’une impression, car qui dit decay dit baisse de sustain.  

Le sustain

Le sustain est le niveau de volume que l’on souhaite que le son atteigne après l’attaque et le decay, et auquel on souhaite qu’il se maintienne tant que la note est jouée. 

Nous avons entendu clairement le sustain dans les exemples précédents (la portion de son après l’attaque et le decay, on vous dit !). Donc, pour aller un peu à contre-courant, voici ce que donne l’exemple sonore n° 2 avec un niveau de sustain très faible : 

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Eh oui, on obtient quasiment des percussions !

Le release 

Le release, enfin, définit le temps que le son va mettre pour s’éteindre définitivement une fois la note désactivée. Dans les exemples précédents, le temps de release était de zéro, le son se coupait dès que la note n’était plus jouée.

Ici, je reprends le son de l’exemple 1, sans decay donc mais avec un sustain d’une durée d’environ 3 secondes et un temps de release de plus de 7 secondes :

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Le release est enclenché dès que la note est relâchée (ou dès qu’un message de « note off » est envoyé au synthétiseur – nous verrons de quoi il s’agit ultérieurement), et ceci même si le reste de l’enveloppe n’a pas été joué.

Exemple : si l’attaque d’un son a été réglée sur 2 secondes, mais que la note est relâchée au bout d’une seconde, la fin de l’attaque et la période de decay seront sautées, et la période de sustain sera par la force des choses inexistante. Il ne restera plus que le release. 

Quelques généralités sur les enveloppes...

En toute logique, les valeurs d’attack, de decay et de release vont être la plupart du temps représentées par des ms, et la valeur de sustain sera souvent exprimée par une échelle de 1 à 10 ou de 1 à 100. La durée du sustain ne dépendra que de la durée de la note jouée, une fois passés les temps d’attaque et de decay.

Voici comment l’on représente le plus souvent une enveloppe ADSR :

Enveloppe ADSR synthèse sonore

Certains synthétiseurs présentent des variantes de l’enveloppe ADSR, comme le DX7 de Yamaha qui propose des enveloppes à 8 paramètres. D’autres proposent un paramètre « hold » qui vient se placer entre le paramètre de sustain et celui de release. Il offre la possibilité au musicien de lâcher la note qu’il joue pour se consacrer au réglage d’autres paramètres du synthé sans pour autant déclencher la fin (release) de cette même note. Ceci permet d’envoyer des messages particulièrement longs, afin notamment de créer des nappes sonores ou des effets évolutifs, tels que des émulations de vent par exemple.

Si les enveloppes sont principalement utilisées au niveau de l’amplification, on en trouve souvent aussi pour piloter le comportement des filtres, et parfois également d’autres paramètres et effets.

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