Comparatif Time Stretching et Pitch Shifting - De l’étirement et de la hauteur, partie 1

L’au­dio­nu­mé­rique a apporté énor­mé­ment de choses par rapport à l’ana­lo­gique. Est-ce un bien ou un mal, à chacun de choi­sir, mais des fonc­tions ont été amélio­rées, d’autres tota­le­ment nouvelles sont appa­rues, tandis que d’autres sont moins effi­caces ou réus­sies, sachant que nombre d’ap­pré­cia­tions reposent avant tout sur la subjec­ti­vité.

Mais le but ici n’est pas de faire un compa­ra­tif (stérile ?) entre les deux univers. On va parler de deux fonc­tions, qui connaissent un engoue­ment non démenti depuis les premiers sampleurs, le time-stret­ching et le pitch-shif­ting. La première permet d’ac­cé­lé­rer ou ralen­tir un fichier audio sans modi­fier sa hauteur, la seconde de modi­fier sa hauteur sans modi­fier son tempo (sinon, on retourne aux bandes magné­tiques et au varis­peed…).

Tech­no­lo­gies éton­nantes

On peut parfois être telle­ment blasé à force de nouveau­tés ou d’ha­bi­tude, que l’on ne se rend plus compte du côté propre­ment incroyable de certaines possi­bi­li­tés offertes par l’au­dio­nu­mé­rique. Le Time stretch et le pitch-shift en sont deux bons exemples : comment est-il possible d’éti­rer parfois dans des propor­tions hallu­ci­nantes un fichier audio et comment peut-on modi­fier à ce point la hauteur sans l’ef­fet canard ou caver­neux ? Quelle que soit la tech­nique offerte, il s’agit la plupart du temps de combler des trous, ce qui demande des calculs d’in­ter­po­la­tion extrê­me­ment précis, dans le cas du Time stretch et de modi­fier harmo­niques et formants dans le cas du pitch-shift. En plus de tout ça, il faut faire atten­tion à la préser­va­tion de la phase, des tran­si­toires, du place­ment, de l’image stéréo, etc.

Quelques approches tech­no­lo­giques parmi d’autres : le voco­deur de phase, le time domain harmo­nic scaling, l’in­ter­po­la­tion par recou­pe­ment, la resyn­thèse granu­laire, la resyn­thèse addi­tive, les réseaux neuro­naux, la trans­for­mée en onde­lette discrète, etc. Quant au pitch shift, il s’agit bien sûr de main­te­nir le même tempo (certains appellent d’ailleurs la fonc­tion Frequency Shift), tout en évitant les arte­facts audio, et l’ef­fet canard ou voix d’outre-tombe. Quelques éditeurs permettent donc un travail séparé sur les formants, par réglage indé­pen­dant ou auto­ma­tique. Mais je préfère vous renvoyer à cette page Wiki­pe­dia, en anglais, pour appré­hen­der quelques bases, et qui dispose de quelques liens très bien choi­sis qui permettent d’en savoir plus sur les deux tech­no­lo­gies.

En lice

Présen­tons donc tous les logi­ciels réunis pour ce compa­ra­tif. Diffi­cile d’être vrai­ment exhaus­tif, tous les softs ne sont pas forcé­ment dispo­nibles pour ce genre de test. Et puis il a bien fallu fixer, sinon des limites, du moins un “cahier des charges”, très simple d’ailleurs : le logi­ciel, qu’il soit séquen­ceur, instru­ment virtuel ou plug-in doit dispo­ser à la fois de fonc­tions de time-stretch et de pitch-shift.

Donc exeunt Auto-Tune d’An­tares, l’In­to­na­tor HS de TC-Heli­con ou Pitch Fix de Yamaha, par exemple, qui ne font que de la correc­tion ou de la modi­fi­ca­tion de hauteur, des logi­ciels de prépa­ra­tion comme ReCycle! et les logi­ciels utili­sant le format Rex, ou néces­si­tant une prépa­ra­tion (de type Sound­track Pro dont les fonc­tions de pitch ne sont dispo­nibles que sur les Apple Loops), ou divers plug-ins inté­grés dans les séquen­ceurs. Dans les absents notables qui pour­tant réunissent les deux fonc­tions, rete­nons Audios­culpt ou les Sound­Toys Speed.

Voici donc les logi­ciels en lice :

Première four­née, testée sur Mac :

Deuxième four­née, qui sera testée sur PC et Mac :

• Adobe Audi­tion 3
• Cake­walk Sonar 7 (MPEX3)
• Mackie Track­tion 3 (élas­tique effi­cient V1.3)
• Magix Sampli­tude 10
• Motu Digi­tal Perfor­mer 6
• Motu Mach­Five 2
• Sonic Foun­dry Sound­Forge 9
• Sony Acid Pro 6
• Stein­berg Cubase 4 (MPEX3)
• Stein­berg HALion 3
• Stein­berg Wave­lab 6 (DIRAC)

Ouf ! Pour tester les capa­ci­tés de tout ce monde, six fichiers seront utili­sés : une ligne de basse, une boucle de batte­rie avec réverbe (tirée de Groo­ve­mas­ters Rhythm Essence), une guitare acous­tique avec réverbe, un pad de cordes, une mélo­die vocale et un mix entier (tiré de l’al­bum So de Peter Gabriel).

Bref du simple et du complexe : le mix de Gabriel par exemple, avec tant d’élé­ments pouvant poser problèmes, la voix, les tenues de cuivres, le char­ley légè­re­ment ouvert, les tran­si­toires, les diffé­rents formants, etc. Ou la réverbe de la guitare acous­tique et ses glis­sés. Ou les “bruits” de la ligne de basse…

Voici les diffé­rentes valeurs appliquées à la longueur origi­nale du fichier, concer­nant le time-stretch : 75 %, 90 %, 110 %, 133 %, 200 %, en arron­dis­sant à un chiffre après la virgule. Atten­tion, les logi­ciels ayant presque chacun leur système (BPM, pour­cen­tage du tempo, de la longueur, Frames, etc.), certaines valeurs seront très légè­re­ment diffé­rentes.

De temps en temps, on trou­vera un réglage “extrême”, de type 400 %, qui montrera les capa­ci­tés des softs à propo­ser un fichier utile (par exemple pour du décryp­tage d’une œuvre complexe), si ce n’est exploi­table musi­ca­le­ment. Nous lais­se­rons de côté le time stretch appliqué au sound design, qui n’est pas l’objet de ce compa­ra­tif. On peut en effet obte­nir des samples très inté­res­sants à partir de fichiers étirés à l’ex­trême (voir aussi le test du Time­Free­zer de Physi­cal Music).

Côté pitch-shif­ting, on descen­dra d’un ton (2 demi-tons), d’une quarte (5 demi-tons) et d’une octave (12 demi-tons), et la même chose en posi­tif. C’est parti…

Un logi­ciel, un prin­cipe

On va présen­ter succinc­te­ment les réglages de chaque logi­ciel, puisque pas un ne procède à la manière de son voisin. Le prin­cipe du compa­ra­tif est d’ar­ri­ver au meilleur résul­tat possible sur le fichier, donc avec utili­sa­tion de toutes les possi­bi­li­tés offertes par le logi­ciel. Comme il y a plus de 1000 fichiers pour cette première partie, je ne pour­rais pas détailler chaque mani­pu­la­tion à chaque fois.

Live, le célèbre tracker d’Able­ton, a jeté un pavé dans la mare lors de sa sortie. Utilisé ici dans sa version 7.0.9, son mode Warp permet de spéci­fier quels types de fichiers sont à trai­ter : Beats, Tones, Texture, Re-Pitch et Complex. Un mode Hi-Q, plus “gour­mand”, mais de meilleure qualité est dispo­nible. On travaille bien entendu en temps réel. On a utilisé le mode Complex sur la majo­rité des fichiers, et Beats sur la boucle de batte­rie. Live utilise l’al­go­rithme déve­loppé par z-plane, l’élas­tique effi­cient v.1.3.

Logic Pro d’Apple, ici dans sa plus récente version (8.0.2), même s’il propose un stretch depuis la fenêtre Arrange ne travaille qu’en offline, puisque le logi­ciel prend le temps du calcul de la trans­po­si­tion/compres­sion/expan­sion. On travaille au sein de la fenêtre Éditeur des Échan­tillons, grâce à la Time and Pitch Machine. Plusieurs algo­rithmes sont dispo­nibles, celui de la version 5, puis Any Mate­rial, Mono­pho­nic, Pads, Rhyth­mic Mate­rial, Beats Only, Complex et Percus­sive. Notons que l’on peut aussi instal­ler des logi­ciels tierce partie, ici Serato Pitch’nTime LE et iZotope Radius. Le Pitch dispose d’une correc­tion harmo­nique, plus ou moins utili­sée suivant les exemples. Les algo­rithmes utili­sés sont Complex, Mono­pho­nic et Percus­sive. Pas de détails sur les tech­no­lo­gies utili­sées, mais elles sont toutes signés Apple ou Emagic.

Peak 6 XT (v.6.0.3) de BIAS, utilise lui aussi l’al­go­rithme de z-plane (élas­tique effi­cient v.1.3), mais dans une approche offline. Le menu DSP offre les fenêtres dédiées au Pitch Shift et au Time Stretch (Change Dura­tion), avec des fonc­tions simples : trois types de gestion de fichiers, Spoken Voice, Music et Music (Percus­sive) et des réglages par demi-tons et centièmes de ton. Un mode Phase Voco­der est dispo­nible, soit l’un des tout premiers prin­cipes de Time stretch. À noter, Peak offre la possi­bi­lité de modi­fier pitch et time stretch de façon variable, en dessi­nant une courbe de pour­cen­tage. Les algo­rithmes Music et Music (Percus­sive) ont été utili­sés.

Melo­dyne Studio (v.3.2.2.2), signé Cele­mony, est doté de sa propre tech­no­lo­gie, à base de réseaux neuro­naux. Le fichier est d’abord analysé, suivant trois modes auto­ma­tiques : Melo­dic, Percus­sive et Poly­pho­nic. Notons que l’on peut analy­ser à nouveau un fichier en choi­sis­sant un des autres modes. On modi­fie ensuite en temps réel le pitch en déplaçant le fichier complet ou note par note le long d’une échelle en demi-tons, à la souris, avec le clavier, par menu ou via Midi. Pour le time stretch, on peut acti­ver l’Au­tos­tretch dans la barre de trans­port ou utili­ser les fonc­tions des menus, le logi­ciel s’aligne immé­dia­te­ment. Melo­dyne offre des fonc­tions très sophis­tiquées de correc­tion de varia­tion de pitch, de formants, de volume, de durée de notes, de legato de l’une à l’autre, etc. Aucune de ces fonc­tions, à l’ex­cep­tion parfois d’un ajus­te­ment des formants, n’a été utili­sée, ce n’est pas le but de ce compa­ra­tif.

Un logi­ciel, un prin­cipe, le retour

Pro Tools LE, de Digi­de­sign, intègre depuis la version 7.4 la fonc­tion Elas­tic Audio (ici en v.7.4.2). L’an­cien TCE se voit complété par un Time Shift tout neuf, un plug option­nel X-Form, utili­sant Radius d’iZo­tope. Une option à cocher, et tout fichier audio importé sera “bon pour l’Elas­tic”. On choi­sit entre cinq modes : Poly­pho­nic, Rhyth­mic, Mono­pho­nic, Varis­peed et X-Form (en option donc, et offline seule­ment). Le plug Time Shift offre les quatre premiers, un menu Range permet­tant de spéci­fier le type de contenu spec­tral d’un fichier (Low, Mid, High, Wide). En mode Mono, on dispose d’une section Formant et dans les autres modes, d’une section Tran­sient, qui offre un réglage du seuil de détec­tion ainsi qu’un de la fenêtre d’ana­lyse (remplacé par un Decay Rate en mode Rhyth­mic). Enfin, Pitch permet de trans­po­ser de plus ou moins deux octaves. X-Form reprend le même prin­cipe, avec seule­ment trois types de trai­te­ment : Poly­pho­nic, Mono­pho­nic et Poly Faster mais avec des algo­rithmes issus de Radius d’iZo­tope, donc de meilleure qualité. La compen­sa­tion de formants sera parfois acti­vée, parfois non.

DSP-Quat­tro X, de i3 Soft­ware, en version 2.5.2, permet de modi­fier hauteur et durée en offline, grâce à deux fenêtres de proces­sing, Time Stret­cher et Frequency Shif­ter. La première propose un réglage de granu­la­tion, de Impul­sive à Steady, des réglages de tempo ainsi qu’une section de trans­port complète dédiée à la préécoute. La seconde reprend les mêmes fonc­tions de trans­port et d’al­go­rithme, plus un réglage de pitch par demi-tons.

Sample­Tank XL 2.5, de IK Multi­me­dia, auto­rise l’im­port de samples, boucles et autres fichiers audio. Trois moteurs de resyn­thèse sont dispo­nibles, dont deux qui nous inté­ressent ici. PS/TS, pour Pitch Shift/Time Stretch, permet d’ajus­ter durée (10 à 1000 %) et hauteur (plus ou moins trois octaves), en étant assisté d’un réglage de “grain” (pas d’in­fos précises sur ce à quoi corres­pond ce réglage). Stretch reprend les mêmes réglages et remplace Grain par Harm Pres (réglage de préser­va­tion des formants) et Hrmncs (contrôle du timbre global des samples par resyn­thèse).

Radius, signé iZotope, s’ins­talle comme un plug (il se range dans le dossier Compo­nents de MacOSX) mais s’uti­lise dans le menu de la Time Machine de Logic, donc en offline. Il propose deux modes, Mix et Solo. Quelques para­mètres sont acces­sibles via une inter­face à lancer depuis Appli­ca­tions, qui permet de régler la détec­tion de tran­si­toires, la taille de la fenêtre d’ana­lyse, et le taux et la correc­tion (en demi-tons) des formants si on active l’op­tion (ne pas acti­ver celle de Logic en même temps). Radius offre la plus grande plage d’ac­tion des logi­ciels à l’es­sai : stretch entre 12,5 et 800 %, et trans­po­si­tion de plus ou moins trois octaves. Sinon, les réglages sont ceux dispo­nibles dans la Time Machine.

Le retour du fils de « Un logi­ciel, un prin­cipe »

Kontakt 3, le sampleur de Native Instru­ments, utili­sait dans ses versions 1 et 2 l’al­go­rithme élas­tique SOLOIST v.1.0 de z-plane. Nulle préci­sion sur la version 3 (3.0.2.004) ici testée, mais la logique voudrait que les tech­no­lo­gies soient les mêmes. Quatre modes sont à dispo­si­tion : Tone Machine (opti­misé pour le pitch-shif­ting), Time Machine (opti­misé pour le time-stretch en temps réel), Time Machine 2 (présenté comme de meilleure qualité que Time Machine) et Beat Machine (pour la gestion des boucles aux tran­si­toires marquées). Un onglet Sync/Slice permet de synchro­ni­ser immé­dia­te­ment une boucle au tempo, soit en utili­sant Time Machine 2, soit Beat Machine. Certains fichiers sont propo­sés, dans l’ordre, avec et sans la fonc­tion Tran­sient Copy (mode de préser­va­tion des tran­si­toires).

Time­Fac­tory 2, de Proso­niq, propose quatre algo­rithmes maison : MPEX2, MPEX3, Clear Scale, DIRAC. Les exemples audio n’uti­lisent que les trois derniers, le MPEX3 étant de meilleure qualité que son prédé­ces­seur. Le logi­ciel ne travaille qu’en offline, avec parfois des temps de calcul assez longs. Chaque algo­rithme dispose de plusieurs niveaux de qualité et/ou modes dédiés à un type d’ins­tru­ment ou de voix. On peut modi­fier indé­pen­dam­ment hauteur et formants, et une option Natu­ral Pitch permet de compen­ser par modi­fi­ca­tion auto­ma­tique des formants la trans­po­si­tion d’un fichier.

Amazing X ou Amazing Slow Downer, signé Roni Music, précise que certaines tech­no­lo­gies utili­sées sont basées sur Audios­culpt de l’IR­CAM. Le logi­ciel peut trai­ter un fichier à partir d’un disque dur ou d’un CD, offre cinq modes de trai­te­ment (seul le Slow Down Type IV a été utilisé), un EQ pour couper ou boos­ter certaines fréquences (utile pour du relevé), lit pas mal de types de fichiers. Les modi­fi­ca­tions vont de 20 % à 200 % de la vitesse, et plus ou moins une octave. Tout s’ef­fec­tue en temps réel, avec possi­bi­lité de boucler une partie. Le soft peut être commandé par MIDI, ce qui est toujours appré­ciable quand on a affaire à un stan­da­lone.

Pitch’n Time Pro, et sa version plus acces­sible finan­ciè­re­ment, Pitch’n Time LE, signés Serato, s’uti­lisent comme plug-in ou au sein des inter­faces dédiées de Logic (version LE seule­ment) et Pro Tools (les deux versions), en offline. La version LE ne présente qu’un seul algo­rithme géné­rique, là où la version Pro permet de choi­sir entre trois, B pour les sons à fortes tran­si­toires, C pour les voix, A pour tout le reste. P’n T Pro offre en plus des possi­bi­li­tés de varia­tions complexes (on para­mètre graphique­ment, c’est très pratique), avec courbes d’en­ve­loppe et option morphing. Une autre fonc­tion appré­ciable : Capture, qui ajuste auto­ma­tique­ment les fichiers à la longueur de celui dont la longueur a été mémo­ri­sée.

Enfin, pour termi­ner la sélec­tion de cette première partie, l’UVI­Works­ta­tion, signée Univers Sons. Cette nouvelle décli­nai­son de l’UVIEn­gine offre des possi­bi­li­tés de time stretch et pitch shift, acces­sible via l’on­glet Loop. On défi­nit le tempo de base du fichier (peu importe si on ne le connaît pas, puisqu’il s’agit d’ap­pliquer des valeurs fixes) dans la case Tempo, on place Sync sur Tempo, et en chan­geant le tempo global dans la case BPM, la trans­for­ma­tion s’ef­fec­tue en temps réel. Pour le pitch shift, il suffit de jouer les notes dési­rées sur le clavier virtuel. On passe à l’écoute ?

Basse : Time Stretch

Time Stretch Basse	75%	90%	110%	133%	200%	400%
Live						---—
Logic Pro						---—
Peak						---—
Melo­dyne
Pro Tools TS						--—
Pro Tools XForm						--—
DSP Quat­tro						--—
Sample­Tank TS						--—
Sample­Tank Stretch
Radius						---—
Kontakt						--—
Time­Fac­tory II ClearS­cale						--—
Time­Fac­tory II DIRAC						--—
Time­Fac­tory II MPEX3						--—
Amazing X
Pitch ‘n Time LE						--—
Pitch ‘n Time  Pro						---—
UVIWorks­ta­tion						--—

On commence par l’ac­cé­lé­ra­tion maxi­male choi­sie dans le cadre de ce compa­ra­tif, 75% de la longueur origi­nale, soit un tiers plus rapi­de­ment. Quelques arte­facts “trem­blo­tants” par-ci par-là (Sample­Tank PS/TS, UVIWorks­ta­tion, Pro Tools TS, DSP Quat­tro), une perte de fréquences (Peak, Live, ce qui semble logique puisqu’ils utilisent le même algo­rithme), une gestion bizarre des notes graves (X-Form, Kontakt), une dimi­nu­tion des tran­si­toires (Clear Scale, Pitch’n Time LE), et parfois un cumul de plusieurs défauts… À noter que Clear Scale produit un phéno­mène assez bizarre sur la forme d’onde, qu’on ne peut pas complè­te­ment quali­fier d’in­ver­sion de la phase ; à véri­fier lors des tests de fichiers stéréo.

À 90 % de la longueur origi­nale, soit un passage de 100 à 111,1 BPM, les choses sont moins flagrantes, mais toujours présentes (même si très légè­re­ment), avec le même type de problème donné pour un logi­ciel.

On passe du côté des ralen­tis­se­ments, à 110 % tout d’abord, soit de 100 à 90,9 BPM. Toujours des dispa­ri­tés (heureu­se­ment !), et du même ordre que précé­dem­ment, c’est-à-dire que les mêmes logi­ciels montrent les mêmes défauts. Certains confirment d’ores et déjà qu’ils n’au­raient pu servir dans un contexte pro sur ce fichier (DSP Quat­tro, UVI, Kontakt, Pro Tools TS, Sample­Tank PS/TS…).

À 133 %, soit de 100 à 75,1 BPM, ça se complique. Tous ceux qui présentent des arte­facts sont natu­rel­le­ment élimi­nés, et si l’on y ajoute ceux qui ont vrai­ment trop “raboté” les tran­si­toires, seuls restent Amazing X, Logic Mono­pho­nic, Melo­dyne, Time­Fac­tory 2 DIRAC et Radius.

Le test à 200 % ne corres­pond pas à une utili­sa­tion dans le monde “réel” de l’au­dio, hors démarche créa­tive. Mais là encore, c’est l’oc­ca­sion de consta­ter que certains logi­ciels s’en tirent mieux que d’autres, et si l’on n’est pas trop regar­dant, certaines parties pour­raient même être utili­sées. À vous de trou­ver lesquel­les…

Quant aux fichiers trai­tés à 400 %, c’est encore une fois à titre pure­ment démons­tra­tif (mais ça peut être utile pour relevé un phrasé de Coltrane à 210 à la noire ou un solo métal…). Tous les logi­ciels ne sont pas présents, je n’ai gardé que ce qui était audi­ble…

Drums : Time Stretch

Time Stretch Batte­rie	75%	90%	110%	133%	200%	400%
Live						---—
Logic Pro						---—
Peak						---—
Melo­dyne
Pro Tools TS						--—
Pro Tools XForm						--—
DSP Quat­tro						--—
Sample­Tank TS						--—
Sample­Tank Stretch						--—
Radius						---—
Kontakt						--—
Time­Fac­tory II ClearS­cale						--—
Time­Fac­tory II DIRAC						--—
Time­Fac­tory II MPEX3						--—
Amazing X
Pitch ‘n Time LE						--—
Pitch ‘n Time  Pro						---—
UVIWorks­ta­tion						--—

La plupart des fichiers ont été trai­tés avec les algo­rithmes dédiés des logi­ciels, quand ils existent. À 75 %, Live, Sample­Tank et DSP Quat­tro mangent les tran­si­toires, Peak les affai­blit, Kontakt donne un résul­tat haché, tandis que ceux qui les respectent délivrent un niveau moyen plus ou moins faible. On peut donc se deman­der si un prin­cipe de compen­sa­tion est utilisé : exagé­ra­tion des tran­si­toires ou baisse du niveau moyen ?

À 90 %, Melo­dyne montre un léger problème d’en­ve­loppe sur les grosses caisses, tout comme Pitch’n Time Pro, Logic affiche une perte au-dessus de 16 kHz, Sample­Tank Stretch aussi, et cumule avec des tran­si­toires rabo­tées (PS/TS aussi). Kontak hache toujours le groove, quelques enve­loppes sont raccour­cies sur UVI et les tran­si­toires amoin­dries sur Able­ton, Peak, Time­Fac­tory 2 MPEX3 et DSP Quat­tro.

Passons à 110% : Sample­Tank PS/TS et Stretch, Live hachent légè­re­ment le fichier et rajoutent des tran­si­toires, Time­Fac­tory 2 MPEX3, Clear Scale, Pitch’n Time Pro et LE montrent un problème sur les caisses claires, avec un effet de filtrage très rapide sur leurs fréquences, les fameux problèmes de phase, et de fait une dimi­nu­tion des tran­si­toi­res… Bizar­re­ment Kontakt s’en sort mieux avec Time Machine qu’avec Beat Machine (deux versions dans le même fichier). Time­Fac­tory 2 DIRAC rajoute un tout petit peu d’aigu.

À 133 %, les problèmes décrits sont accen­tués, et Pro Tools TS s’ajoute à la liste des “ceux qui hachent”… À 200 %, tout se gâte, on arrive carré­ment à des effets de slap­back, même si Melo­dyne ou Amazing X sont assez éton­nants en termes de conti­nuité audio. Impres­sion confir­mée avec les fichiers à 400 %.

Gabriel : Time Stretch

Time Stretch Peter Gabriel	75%	90%	110%	133%	200%	400%
Live						---—
Logic Pro
Peak
Melo­dyne
Pro Tools TS						--—
Pro Tools XForm						--—
DSP Quat­tro						--—
Sample­Tank TS						--—
Sample­Tank Stretch						--—
Radius
Kontakt						--—
Time­Fac­tory II ClearS­cale						--—
Time­Fac­tory II DIRAC						--—
Time­Fac­tory II MPEX3						--—
Amazing X
Pitch ‘n Time LE						--—
Pitch ‘n Time  Pro						---—
UVIWorks­ta­tion						--—

Atten­tion, gros morceau, le mix de “Sled­ge­ham­mer” de Peter Gabriel. Tout est fait pour compliquer la tâche de nos logi­ciels. Ainsi, à 75 %, Sample­Tank PS/TS, DSP Quat­tro, Peak et Live montrent des problèmes de phase et de tran­si­toires, Pitch’n Time LE et Pro et Time­Fac­tory MPEX3, une dimi­nu­tion des tran­si­toires, UVIWorks­ta­tion et Pro Tools TS hachent le fichier, Logic fait entendre dans certains graves les effets de la granu­la­tion. Complè­te­ment ratés sont les résul­tats de Kontakt, les graves n’étant pas gérés, et de Sample­Tank Stretch, qui nous fait décou­vrir un Pete Gab poly­to­nal…

À 90 %, on retrouve les mêmes défauts, auxquels Sample­Tank PS/TS ajoute un problème de timing, tandis que Logic, DSP Quat­tro et UVIWorks­ta­tion rejoignent Kontakt dans la gestion ratée des graves (à des degrés plus ou moins pronon­cés). Sample­Tank Stretch est toujours aussi contem­po­rain…
Côté ralen­tis­se­ment, à 110 %, la plupart des logi­ciels s’en sortent à peu près, à l’ex­cep­tion de Sample­Tank Stretch fidèle à ses lignes de basse aléa­toires, et Kontakt, Sample­Tank PS/TS, UVIWorks­ta­tion, DSP Quat­tro, Logic Complex, Pro Tools TS qui font entendre de la granu­la­tion dans les graves, à un degré plus ou moins fort.

À 133 %, peu s’en sortent réel­le­ment, tran­si­toires abîmées, problème de phase, granu­la­tion dans les graves, écho des tran­si­toires, etc. Quelques-uns quand même surna­gent… À 200 %, seuls Radius et Amazing X laissent une voix à peu près intacte, le reste subis­sant le trop grand pour­cen­tage. À 400 %, c’est encore juste pour l’exemple, diffé­rents prin­cipes, diffé­rents algo­rithmes, diffé­rents résul­tats.

Guitare : Time Stretch

Time Stretch Guitare	75%	90%	110%	133%	200%	400%
Live						---—
Logic Pro						---—
Peak						---—
Melo­dyne						---—
Pro Tools TS						--—
Pro Tools XForm						--—
DSP Quat­tro						--—
Sample­Tank TS						--—
Sample­Tank Stretch						--—
Radius						--—
Kontakt						--—
Time­Fac­tory II ClearS­cale						--—
Time­Fac­tory II DIRAC						--—
Time­Fac­tory II MPEX3						--—
Amazing X						--—
Pitch ‘n Time LE						--—
Pitch ‘n Time  Pro						---—
UVIWorks­ta­tion						--—

Beau­coup de réverbe, des accords tenus, de la réso­nance, des glis­sés, des tran­si­toires, pas facile ce fichier. Et ça ne pardonne pas dès 75 % : Kontakt n’y arrive pas du tout, Time­Fac­tory 2 Clear Scale et Sample­Tank Stretch ont des problèmes avec les graves, DSP Quat­tro nous fait du tremolo, tout comme Sample­Tank PS/TS qui y rajoute une pédale d’ex­pres­sion (pas de tran­si­toires). Melo­dyne a un problème de phase, tout comme Peak qui y ajoute une dimi­nu­tion des tran­si­toires, ces dernières aussi abîmées chez Pitch’n Time et Live. Et de leur côté, Logic, Pro Tools TS et X-Form, Time­Fac­tory 2 MPEX3 et l’UVI­Works­ta­tion bloblot­tent…

À 90 %, c’est pareil, sauf pour les Pitch’n Time qui s’en tirent un peu mieux niveau tran­si­toires. À 110 %, ça change encore : Melo­dyne change une ou deux attaques, Peak et Live mangent toujours un peu de tran­si­toires, Sample­Tank Stretch, PS/TS et DSP Quat­tro “tremolent”, Kontakt, Pro Tools TS et X-Form, Time­Fac­tory 2 Clear Scale et l’UVI­Works­ta­tion bloblottent plus ou moins. Quand on ralen­tit encore, à 133 %, il ne reste plus grand monde : Amazing X, Pitch’n Time Pro (avec une baisse des tran­si­toires, quand même), Time­Fac­tory 2 DIRAC et Radius in extre­mis…

À 200 %, on appré­ciera les efforts des logi­ciels pour garder une conti­nuité audio, mais la plupart ont un effet certain sur les tran­si­toires. Les autres repro­duisent en bien plus accen­tués les défauts présents dès le départ.

Strings : Time Stretch

Time Stretch Cordes	75%	90%	110%	133%	200%	400%
Live						---—
Logic Pro						---—
Peak						---—
Melo­dyne						---—
Pro Tools TS						--—
Pro Tools XForm						--—
DSP Quat­tro						--—
Sample­Tank TS						--—
Sample­Tank Stretch						--—
Radius						--—
Kontakt						--—
Time­Fac­tory II ClearS­cale						--—
Time­Fac­tory II DIRAC						--—
Time­Fac­tory II MPEX3						--—
Amazing X						--—
Pitch ‘n Time LE						--—
Pitch ‘n Time  Pro						---—
UVIWorks­ta­tion						--—

Autre diffi­culté, une nappe de cordes, avec des mouve­ments mélo­diques et une image stéréo forte, tenues d’un côté, mélo­dies de l’autre. Pas d’at­taque franche à respec­ter, mais une néces­saire préci­sion dans l’ana­lyse harmo­nique et la capa­cité à disso­cier notes tenues de motifs répé­tés. À 75 %, c’est bien dans l’en­semble, sauf Kontakt et Sample­Tank Stretch qui ne se font déci­dé­ment pas aux fréquences trop graves et/ou tenues, Logic et Time­Fac­tory MPEX3 qui hésitent un peu sur les tenues graves, Time­Fac­tory 2 Clear Scale, Sample­Tank PS/TS, Pro Tools TS, DSP Quat­tro et l’UVI­Works­ta­tion qui hachent le son (plus ou moins) et pour finir Melo­dyne qui accen­tue trop l’ar­chet, notam­ment au moment du passage en Mi.

À 90 %, Pro Tools X-Form a un problème avec les tenues graves, Melo­dyne hache quant à lui le motif mélo­dique, Radius montre un problème de phase, Sample­Tank Stretch et Kontakt sont out, et Sample­Tank PS/TS, Time­Fac­tory 2 Clear Scale, Pro Tools TS, Logic, DSP Quat­tro et l’UVI­Works­ta­tion hachent le fichier de manière plus ou moins pronon­cée.

Ralen­tis­sons à 110 %. Résul­tat des courses : même chose que précé­dem­ment, et Time­Fac­tory 2 MPEX3 rejoint Radius pour les problèmes de phase. À 133 %, ça devrait être encore plus évident ; eh bien ça l’est. Seuls Time­Fac­tory 2 DIRAC et Amazing X offrent un résul­tat réel­le­ment exploi­table. À 200 %, on remballe tout et on rentre chez soi…

Voix : Time Stretch

Time Stretch Voix	75%	90%	110%	133%	200%	400%
Live						---—
Logic Pro						---—
Peak
Melo­dyne
Pro Tools TS						--—
Pro Tools XForm						--—
DSP Quat­tro						--—
Sample­Tank TS						--—
Sample­Tank Stretch						--—
Radius						--—
Kontakt						--—
Time­Fac­tory II ClearS­cale						--—
Time­Fac­tory II DIRAC						--—
Time­Fac­tory II MPEX3						--—
Amazing X
Pitch ‘n Time LE						--—
Pitch ‘n Time  Pro						---—
UVIWorks­ta­tion						--—

Pour en finir avec le Time Stretch (cette fois-ci), voici une voix, un motif clas­sique indien. Bien déli­mité, mono, il ne devrait pas poser trop de problèmes, même s’il y a un léger voile, et des bruits d’as­pi­ra­tion. Voyons ce que ça donne à 75 % : des sensa­tions simi­laires aux problèmes de phase (dues à un mauvais aligne­ment tempo­rel des phases des parties inter­po­lées ou à des cross­fades perfec­tibles) avec DSP Quat­tro et Live, des problèmes d’en­ve­loppe avec Logic, et des problèmes d’at­taques plus ou moins marquées avec Melo­dyne, Pro Tools TS et X-Form, Sample­Tank Stretch, les deux Pitch’n Time, l’UVI­Works­ta­tion et Time­Fac­tory 2 Clear Scale.

Les problèmes rencon­trés s’ar­rangent-ils à 90 % ? Oui, les défauts sont moins flagrants, mais un nouveau arrive, le place­ment ryth­mique fantai­siste dû à Sample­Tank PS/TS.

Et à 110 % ? Les problèmes “de phase” sont encore là pour DSP Quat­tro, Logic, Pitch’n Time LE, Live et Time­Fac­tory 2 Clear Scale. Quelques enve­loppes sont un peu abruptes, sur Sample­Tank Stretch, Pro Tools X-Form et TS, Time­Fac­tory 2 MPEX3 et l’UVI Works­ta­tion. Amazing X accen­tue trop le souffle. Quant à Sample­Tank PS/TS, avec son place­ment ryth­mique et un problème d’écho de tran­si­toires, il trans­forme presque la phrase en ternaire.

À 133 %, on retrouve les arte­facts façon phase sur Radius, UVIWorks­ta­tion, Live et Logic, des bruits sur Time­Fac­tory 2 MPEX3 et Sample­Tank Stretch, quelques problèmes d’en­ve­loppe avec Melo­dyne, Kontakt et Peak. Amazing X accen­tue toujours trop le souffle, tout comme Pitch’n Time LE, tandis que Pro Tools TS hache le fichier. Enfin, notons un écho de tran­si­toires sur DSP Quat­tro et Sample­Tank PS/TS, ainsi qu’un problème de formants sur Pro Tools X-Form.

L’avant-dernier réglage, à 200 %, provoque sur tous les fichiers l’un des phéno­mènes déjà poin­tés : “phase”, écho de tran­si­toires, granu­la­tion, hachage, bruits, enve­loppes abruptes, formants, souf­fle… Quant à 400 %, même les plus perfor­mants des logi­ciels ne s’en sortent pas. Peak montre bien l’ef­fet d’écho, de granu­la­tion et de non-aligne­ment tempo­rel.

Bien. Toujours là ? Passons au pitch-shift…

Basse : Pitch Shift

Pitch Shift Basse	–12 demi-tons	–5 demi-tons	–2 demi-tons	+2 demi-tons	+5 demi-tons	+12 demi-tons
Live
Logic Pro
Peak
Melo­dyne
Pro Tools TS
Pro Tools XForm
DSP Quat­tro
Sample­Tank TS
Sample­Tank Stretch
Radius
Kontakt
Time­Fac­tory II ClearS­cale
Time­Fac­tory II DIRAC
Time­Fac­tory II MPEX3
Amazing X
Pitch ‘n Time LE
Pitch ‘n Time  Pro
UVIWorks­ta­tion

On démarre fort, moins une octave. Deux écoles, deux types de sons (les résul­tats sont assez proches dans chaque caté­go­rie) : avec préser­va­tion des formants (Cele­mony, Time­Fac­tory, Radius, Pro Tools, etc.) et sans (UVIWorks­ta­tion, Peak, Pitch’n Time, etc.). Diffi­cile de choi­sir, puisque les résul­tats d’un côté ou de l’autre sont pratique­ment inuti­li­sables. Certains sont quand même plus effi­caces que d’autres, ou du moins plus respec­tueux. Notons le respect des glis­sés et l’adou­cis­se­ment global de Amazing X, le vibrato apporté par Logic et le chan­ge­ment de la phrase en presque ternaire par DSP Quat­tro.

Sans surprise, la trans­po­si­tion à l’oc­tave supé­rieure est assez “dure” aussi. Pro Tools X-Form a déci­dé­ment du mal avec les premières notes (comme lors du time stretch), DSP Quat­tro répète les tran­si­toires, Time­Fac­tory 2 Clear Scale a fait satu­rer le fichier. Mais Time­Fac­tory 2 DIRAC, Logic et Radius proposent des solu­tions inté­res­santes.

Modi­fi­ca­tion de cinq demi-tons main­te­nant, ce qui est en géné­ral la limite recom­man­dée par les éditeurs. Vers le bas d’abord : ceux qui aiment les grosses basses très (très!) métal­liques pour­ront être inté­res­sés par les versions Time­Fac­tory 2 MPEX3, Radius, Pro Tools X-Form, en étant tolé­rant. Logic se montre brouillon, DSP Quat­tro, UVIWorks­ta­tion et Pro Tools TS ont le trémolo facile, Peak et Live ont perdu leurs tran­si­toires dans l’his­toire. Ques­tion de goûts, mais Melo­dyne, Sample­Tank Stretch, les deux Pitch’n Time (avec cepen­dant une dimi­nu­tion des tran­si­toires) et Amazing X proposent des so

Gabriel : Pitch Shift

Pitch Shift Peter Gabriel	–12 demi-tons	–5 demi-tons	–2 demi-tons	+2 demi-tons	+5 demi-tons	+12 demi-tons
Live
Logic Pro
Peak
Melo­dyne
Pro Tools TS
Pro Tools XForm
DSP Quat­tro
Sample­Tank TS
Sample­Tank Stretch	--—	--—		--—	--—	--—
Radius
Kontakt
Time­Fac­tory II ClearS­cale
Time­Fac­tory II DIRAC
Time­Fac­tory II MPEX3
Amazing X
Pitch ‘n Time LE
Pitch ‘n Time  Pro
UVIWorks­ta­tion

Ici, sur ce fichier, ça passe ou ça casse. Comme c’est un mix complet, la préser­va­tion des formants et des tran­si­toires va faire la diffé­rence. Dans la réalité, il est plutôt rare de trai­ter un tel fichier, mais sait-on jamais, un chan­teur dési­rant soudain chan­ter un demi-ton en dessous d’un arran­ge­ment fait il y a quelques années, un regret quant à un choix de tona­lité pour une ambiance préci­se… Préci­sons tout de suite que Sample­Tank Stretch n’est pas parvenu à rendre un résul­tat utili­sable, ce dès la trans­po­si­tion d’un ton, ce qui est certai­ne­ment dû à une mauvaise analyse du fichier.

À l’oc­tave, comme il faut s’y attendre, c’est inuti­li­sable. Mais, cela montre bien le compor­te­ment des divers logi­ciels. À noter, à moins une octave, les tran­si­toires dispa­rues de Sample­Tank PS/TS, leur dimi­nu­tion chez Pitch’n Time, le rythme modi­fié par DSP Quat­tro et l’ap­pa­ri­tion de “voix fantômes” sur les logi­ciels propo­sant une correc­tion de formants (Melo­dyne, les trois Time­Fac­tory 2, Radius…).

À plus une octave, mêmes remarques sur les “voix fantômes”, l’échec de Pro Tools TS à inter­pré­ter correc­te­ment la ligne de basse, et le phéno­mène d’échos sur les tran­si­toires de DSP Quat­tro, Sample­Tank PS/TS, Kontakt et Live.

Pour la trans­po­si­tion de cinq demi-tons, vers le bas, le résul­tat est peu exploi­table, même si le timbre de Gabriel est parfois très préci­sé­ment respecté. On retrouve les “voix fantômes”, DSP Quat­tro et Sample­Tank PS/TS montrent un problème de place­ment et de tran­si­toires tandis que Peak, Pro Tools TS, UVIWorks­ta­tion et Live ont un souci avec la ligne de basse. Vers le haut, DSP Quat­tro, Live et UVIWorks­ta­tion montrent un fichier à l’écoute hachée, Sample­Tank PS/TS et Kontakt retrouvent le problème avec la basse.

À plus ou moins un ton, que peut-on sauver ? En tout cas, DSP Quat­tro est haché, Logic, Peak, Pro Tools TS et UVIWorks­ta­tion ont un problème avec la basse et Sample­Tank PS/TS prend des liber­tés avec le place­ment ryth­mique et les tran­si­toires. Tran­si­toires qui sont mises à mal dans la plupart des cas…

Guitare : Pitch Shift

Pitch Shift Guitare	–12 demi-tons	–5 demi-tons	–2 demi-tons	+2 demi-tons	+5 demi-tons	+12 demi-tons
Live
Logic Pro
Peak
Melo­dyne
Pro Tools TS
Pro Tools XForm
DSP Quat­tro
Sample­Tank TS
Sample­Tank Stretch	--—	--—		--—	--—	--—
Radius
Kontakt
Time­Fac­tory II ClearS­cale
Time­Fac­tory II DIRAC
Time­Fac­tory II MPEX3
Amazing X
Pitch ‘n Time LE
Pitch ‘n Time  Pro
UVIWorks­ta­tion

Quelques pièges ici aussi, les accords, la tenue, la réverbe. Pièges que n’a pu gérer Sample­Tank Stretch, ce qui explique son absence. Trans­po­si­tion à l’oc­tave, vers le bas : Pro Tools TS produit quelques arte­facts, Pro Tools X-Form, Live, Amazing X, les Pitch’n Time perdent des tran­si­toires, là où Kontakt n’en a plus, Peak, Radius, UVIWorks­ta­tion et Logic ont plus ou moins la trem­blote, Time­Fac­tory 2 MPEX3 a un gros problème de phase et DSP Quat­tro et Sample­Tank PS/TS sont dans le trémolo. Sinon, Cele­mony et Time­Fac­tory 2 DIRAC produisent un résul­tat entre koto, guitar­ron et guim­barde qui n’est pas musi­ca­le­ment inin­té­res­sant. Vers le haut, main­te­nant : seuls Radius et dans une moindre mesure Peak délivrent un résul­tat, proche de la mando­line ou du banjo à peu près exploi­table. Les autres font entendre des problèmes d’ar­te­facts (Amazing X, Kontakt, Logic, Pro Tools TS), de trémolo (DSP Quat­tro, Sample­Tank PS/TS), de tran­si­toires (Pitch’n Time, Live qui n’en a plus), de phase (Melo­dyne, les trois Time­Fac­tory 2) et d’autres sont perdus (UVIWorks­ta­tion, Pro Tools X-Form).

Trans­po­si­tion de cinq demi-tons, vers le bas : Melo­dyne, Pitch’n Time Pro et Amazing X offrent un résul­tat exploi­table, les autres présentent tous des défauts, plus ou moins marqués, d’un léger trem­blo­te­ment à des phases abîmées. Vers le haut

Strings : Pitch Shift

Pitch Shift Cordes	–12 demi-tons	–5 demi-tons	–2 demi-tons	+2 demi-tons	+5 demi-tons	+12 demi-tons
Live
Logic Pro
Peak
Melo­dyne
Pro Tools TS
Pro Tools XForm
DSP Quat­tro
Sample­Tank TS
Sample­Tank Stretch	--—	--—		--—	--—	--—
Radius
Kontakt
Time­Fac­tory II ClearS­cale
Time­Fac­tory II DIRAC
Time­Fac­tory II MPEX3
Amazing X
Pitch ‘n Time LE
Pitch ‘n Time  Pro
UVIWorks­ta­tion

Re-piège : nappe, tenues d’un côté, motifs de l’autre, vont-ils y arri­ver ? Sample­Tank Stretch, non… À moins une octave, seuls Amazing X et Pro Tools X-Form génèrent un fichier utili­sable, doté d’un grain agréable à défaut d’être réaliste. Les autres produisent tous un défaut quel­conque : trémolo, arte­facts, son haché, phase, etc. À noter que tous les logi­ciels utili­sant la compen­sa­tion de formants ont un son rela­ti­ve­ment désa­gréable, très éloi­gné de l’idée qu’on se fait d’une nappe de cor

Voix : Pitch Shift

Pitch Shift Voix	–12 demi-tons	–5 demi-tons	–2 demi-tons	+2 demi-tons	+5 demi-tons	+12 demi-tons
Live
Logic Pro
Peak
Melo­dyne
Pro Tools TS
Pro Tools XForm
DSP Quat­tro
Sample­Tank TS
Sample­Tank Stretch
Radius
Kontakt
Time­Fac­tory II ClearS­cale
Time­Fac­tory II DIRAC
Time­Fac­tory II MPEX3
Amazing X
Pitch ‘n Time LE
Pitch ‘n Time  Pro
UVIWorks­ta­tion

Termi­nons le déroulé des fichiers avec le phrasé vocal. Avec les modi­fi­ca­tions d’une octave : moins une octave, on se retrouve avec d’un côté les logi­ciels sans gestion des formants et là, la voix est presque la même partout, les résul­tats étant très proches, à l’ex­cep­tion de ceux de DSP Quat­tro et Sample­Tank PS/TS, montrant des varia­tions du place­ment, des problèmes de cross­fade, etc. De l’autre, les logi­ciels compen­sant les formants. Le résul­tat est tout aussi, comment dire, parti­cu­lier ? Et l’oc­tave vers le haut donne exac­te­ment le même type de résul­tats, parta­gés entre gestion ou non des formants. De toute façon, la trans­po­si­tion est bien trop élevée pour donner un résul­tat utili­sable hors e

Conclu­sion (provi­soi­re…)

Ce premier tour d’ho­ri­zon, aux fichiers choi­sis pour les diffi­cul­tés qu’ils présentent, ne doit pas faire oublier une première chose : il est plutôt rare que l’on traite autant d’in­for­ma­tions audio d’un coup (mix complet, fichiers avec effets), soit, mais cela arrive. Un exemple tout bête : on reçoit un projet NTSC à conver­tir en PAL, avec effets appliqués sur les fichiers. On entend d’ailleurs souvent les problèmes de phase géné­rés par une mauvaise conver­sion sur la V.I. ou les ambiances des séries télé. Et puis, on peut penser que qui peut le plus peut le moins, même si quelques contre-exemples sont présents dans ce test.

Quelles conclu­sions en tirer ? Les choses évidentes, d’abord : ni DSP Quat­tro, ni UVIWorks­ta­tion ne peuvent prétendre à une utilité profes­sion­nelle dans le domaine. Excu­sable pour le second, qui est d’abord un instru­ment, moins compré­hen­sible pour l’édi­teur audio italien (par ailleurs, excellent). Sample­Tank n’est pas non plus à la fête, même si Stretch est plutôt effi­cace sur des samples courts dans une utili­sa­tion normale. Là aussi, c’est un instru­ment, comme Kontakt, dont l’al­go­rithme Time Machine 2 est, à mon avis, moins perfor­mant que le Time Machine d’ori­gi­ne…

Alors que les deux logi­ciels de Serato sont consi­dé­rés comme des réfé­rences, j’ai été surpris par leur action sur les tran­si­toires. Ils travaillent effec­ti­ve­ment très propre­ment en time stretch et pitch shift, mais ont trop d’ac­tion sur les tran­si­toires par rapport à d’autres logi­ciels. Mais leur force est dans leur simpli­cité d’uti­li­sa­tion, l’in­té­gra­tion à Pro Tools et surtout la possi­bi­lité de travailler graphique­ment, en varis­peed ou autres.

Logic, Peak, Pro Tools avec TS sont trop irré­gu­liers pour une utili­sa­tion unique, sans appoint. Heureu­se­ment, on peut ajou­ter au logi­ciel de Digi­de­sign, X-Form, qui se défend bien, et pour Logic, Radius, peut-être plus perfor­mant. L’édi­teur de BIAS doit se conten­ter de ses algo­rithmes, à moins d’uti­li­ser des plug-ins. Mais je me souviens des résul­tats obte­nus sous OS9 avec Peak 2.63, et les progrès effec­tués sont gigan­tesques (si).

Live remplit parfai­te­ment son rôle, c’est-à-dire celui d’un tracker pour le… live. Mais l’al­go­rithme utilisé montre vite ses limites dans le cadre d’une utili­sa­tion studio en time stretch et pitch shift.

Les plus perfor­mants, même si non exempts de défauts ou de limites, sont à mon sens et dans le désordre : Melo­dyne (dont la version ReWire est très pratique), Radius, Time­Fac­tory 2 (excellent en time stretch, mais atten­tion au temps de calcul…), X-Form, Pitch’n Time Pro (malgré sa trop forte action sur les tran­si­toires) et l’éton­nant Amazing X (très effi­cace en time stretch et surtout vendu… 43 euros !). Mais tous les exemples audio (plus de 1100 !) sont là pour que vous vous fassiez votre propre opinion, qui sera peut-être diffé­rente de la mien­ne…

Sans oublier la deuxième partie, à suivre…