Toujours à la recherche de nouvelles formes de synthèses sonores, Yamaha a décidé de donner de la voix avec le FS1R, rassemblant une synthèse à formants inédite et de la FM évoluée. Voyons ce que la machine peut bien avoir à nous raconter.
Décidément, 1998 aura été l’année de la synthèse chez Yamaha, avec notamment l’EX5, mélangeant parcimonieusement échantillonnage, lecture d’échantillons, modélisation analogique, simulation virtuelle d’instruments acoustiques et autres traitements étranges par DSP. Ceci n’a pas empêché la firme japonaise de développer en parallèle des cartes audio numériques professionnelles et des plug-in de synthèse hardware, encore moins de lancer un nouveau module GM (MU128) et une sympathique boîte à groove (RM1X).
Mais Yamaha a décidé de ne pas en rester là et dès 1999, c’est un expandeur d’un genre nouveau qui débarque, boosté par une synthèse à modélisation de la voix humaine inédite, mélangée à de la FM surpuissante. Avec le FS1R, le constructeur vise les musiciens fatigués de la lecture d’échantillons, à la recherche de nouvelles textures sonores. En quelques mots, la machine permet de synthétiser et contrôler des formants, éléments déterminants des sons de voix ou d’instruments acoustiques (voir encadré). En plus, elle est capable de rejouer des séquences à formants afin de recréer des simulations vocales, des boucles rythmiques ou des motifs techno. Ces séquences modulent le son dans le temps en modifiant l’énergie du formant à différentes fréquences. Enfin, elle produit une synthèse FM très évoluée et dispose de filtres multimode résonants. Avouons-le, le FS1R sait parler et risque fort de faire taire les grandes gueules de la synthèse !
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Fine gueule
Le FS1R se présente sous la forme d’un rack 19 pouces d’une unité de haut et de couleur argent bleuté. Très sobre, la face arrière se limite à l’essentiel, avec un connecteur trois broches pour la prise secteur, un trio Midi et un groupe de deux paires de sorties stéréo (tout de même !), principales et auxiliaires, au format jack 6,35 asymétrique.
Le panneau avant est un peu moins dépouillé. De gauche à droite, on trouve une prise casque (devant, c’est bien !), un potentiomètre de volume, un LCD rétro éclairé à contraste variable, deux groupes de 6 et 9 « Smarties » et 4 potentiomètres rotatifs de bonne dimension. Le LCD est un mélange d’alphanumérique (partie supérieure) et d’icônes (partie inférieure), emprunté aux derniers modèles Yamaha, certes moins pratique qu’un véritable LCD graphique. La partie inférieure affiche en permanence la partie multitimbrale, le canal Midi, la catégorie du son, le volume, le filtre, le panoramique, le départ vers les trois effets et la transposition. Tout cela s’avère très pratique à l’usage.
Le premier ensemble de 6 petits « Smarties » est dédié aux modes généraux (jeu, utilitaires et recherche) et aux modes d’édition (performances, effets et programmes). Le second groupe de 9 « Smarties », de taille moyenne, est utilisé en édition (Mute/Solo des parties, Enter/Compare, Exit, partie < >, curseur < > et valeur < >). Trop petits et trop proches, ces interrupteurs rendent l’édition souvent ardue. Heureusement, Yamaha a prévu une manière très astucieuse d’éditer à l’aide des quatre potentiomètres rotatifs : le premier navigue entre les parties ou les opérateurs, le deuxième entre les menus d’une même arborescence, le troisième entre les paramètres et le quatrième permet d’entrer les données. Ainsi, on peut sauter d’une partie à une autre tout en éditant le même paramètre. Ce mode d’édition à double sens, qui nous avait déjà séduit sur le S6000 Akaï, est tout de même limité par les nombreuses arborescences des menus, dont il faut souvent ressortir. En mode de jeu, les quatre potentiomètres agissent en temps réel sur différents paramètres de synthèse, présélectionnés ou à redéfinir. Comme ils sont sans fin, on est en prise directe sur la valeur des paramètres, ce qui est très utile pour le live. Bref, à part ses trop petits « Smarties », le FS1R est une machine qui invite à engager rapidement les pourparlers.
La voix de son maître
L’unique mode de jeux du FS1R est le mode performances où sont combinés 4 programmes, au maximum. Il est donc aisé d’empiler ou de spliter le clavier, ou encore de jouer des séquences multitimbrales sur 4 canaux séparés. En contrepartie, il est nécessaire de passer par une performance pour écouter des programmes simples. Conscient que l’utilisateur part rarement de zéro, le constructeur nippon a doté sa petite merveille de 1408 programmes et 384 performances en Rom, pour compléter les 128 programmes et 128 performances utilisateur. Pour s’y retrouver, une astucieuse fonction de recherche par catégorie est prévue. Les performances comportent bien souvent deux couches de programmes, ce qui a pour effet de ramener la polyphonie déjà limitée, de 32 voix à 16 voix. Mais dès que l’on pose ses doigts sur le clavier, la machine émerveille : des textures riches, denses et grasses aux sons précis, percussifs et tranchants, le FS1R sait tout faire. Et même parler ! Seule l’amicale des utilisateurs intensifs de lecteurs d’échantillon s’en plaindra.
Parmi les « nombreuses perles rares » que contient la machine, « Choir » est un ensemble de chœurs très réussi avec contrôle de la voyelle émise par la molette de modulation. Grâce à la magie des formants, on ne détecte aucun artefact de transposition, aucun clic de boucle et la transition sur l’ensemble de la tessiture est absolument parfaite, le rêve ! « Stab » démontre la faculté de la machine à produire des sons extrêmement gras qui démarrent au quart de tour. « Hollow » est une copie d’un programme très sirupeux de D-50 Roland qui prouve la polyvalence de la synthèse embarquée. Mais le FS1R ne produit pas que des voix éthérées, comme l’illustre avec brio « Dirt Vocoder », un enchaînement très « sale » de syllabes que l’on peut jouer en accords parfaitement synchronisés, ce qui fera pâlir d’envie le fan club de Kraftwerk.
Pour ceux qui recherchent des boucles techno inédites, « Techbeat » propose une rythmique spectaculaire produite grâce aux séquences à formants. Et pour les nostalgiques du DX7, 1152 programmes de sons d’origine (donc les meilleurs et les pires) leur feront verser une larme. Le grand retour des pianos Fender, des vibes, des boîtes à musique, des cloches, des basses slap… et des DX-Violins (argh !). Rien à redire, la banque son est incontestablement l’une des grandes forces du FS1R. Coup de chapeau aux sound designers de chez Yamaha qui, grâce à Lao-Tseu, ont su trouver la voix.
Ouïe FM
Ceux qui ont connu la série DX7 ne seront pas déboussolés par l’approche FM du petit nouveau Yamaha : des opérateurs sont arrangés en algorithmes, au sein desquels ils occupent une place de porteurs (ceux qui émettent le son) ou de modulateurs (ceux qui modulent en fréquence les porteurs et créent ainsi de nouvelles harmoniques). Une boucle de feedback agrémente le tout. La ressemblance va même jusqu’à rendre la machine totalement compatible DX/TX par dump Midi, le souffle en moins. Comme sur l’ancêtre, chaque opérateur dispose de son réglage de fréquence (ratio de la fondamentale ou fixe), de son enveloppe d’amplitude (5 temps et 4 niveaux), de sa double courbe de suivi de clavier, de sa réponse à la vélocité et de son niveau de sortie. Là où le FS1R marque un gros progrès, c’est que l’on passe à de 6 à 8 opérateurs et de 32 à 88 algorithmes, soit 33% de prise de tête assurée en plus. De plus, tous les opérateurs que l’on décide de paramétrer sur une fréquence fixe disposent d’une seconde enveloppe de fréquence (2 temps et 2 niveaux), ce qui permet des effets de balayage spectral très intéressants, impossibles sur un DX. Mais le fin du fin, c’est que le FS1R ne nous limite plus à des opérateurs à onde sinusoïdale, en étendant la palette à 8 formes d’ondes : sinusoïde, séries harmoniques complètes à bande large ou étroite, séries harmoniques paires à bande large ou étroite, pic de résonance large ou étroit, et enfin formants (nous reviendrons en détail sur cette forme d’onde si particulière).
Là où cela se complique, c’est que le FS1R est capable de générer 8 opérateurs supplémentaires en ligne (8 porteurs), baptisés « sans voix » et chargés de générer des bruits ou des plosives. Ils disposent grosso modo de tous les paramètres des opérateurs « à voix », mis à part le choix de forme d’onde et la modulation de tonalité. Avec tout cela, on s’imagine aisément que l’édition à partir des 9 smarties est un véritable tour de force, « pas moins pire » que sur un DX7. D’autant que le trop succinct manuel, par ailleurs en français, se contente de décrire sans vraiment expliquer. Mais le résultat en vaut vraiment la chandelle. Cette « super FM » produit des timbres à la fois subtiles et riches, beaucoup d’algorithmes possédant 4 porteurs dont le contenu harmonique va bien au-delà de la simple fondamentale. On obtient aussi de superbes nappes rappelant les textures éthérées des 01/W Korg ou les évolutions additives des K5000 Kawaï. Mais le FS1R sait aussi sonner très gras, si l’on en croit les émulations de sons cuivrés type OBX ou les balayages à la Prophet. En fait, la machine a purement et simplement comblé toutes les lacunes sonores du DX7. Comme quoi la synthèse FM peut encore nous laisser bouche bée !
Otorhynolaryngologiste
Capable de remplacer les ondes de ses opérateurs par des formants de voix, le FS1R est un spécialiste de la gorge et du larynx, deux éléments du conduit vocal (voir ci-dessous*). Le paramétrage se fait de façon à peu près analogue aux autres ondes. Pour chaque opérateur, on règle la fréquence centrale du formant, la largeur de bande et la jupe de spectre. Ceci permet d’obtenir pour chaque formant des réponses de filtres passe-bas (en élargissant au maximum la bande de fréquence centrale) ou des pics de résonance (en la réduisant). En combinant les deux, on obtient un filtre passe-bas résonant. C’est la somme de plusieurs opérateurs à formants qui permet la restitution réaliste d’articulations vocales, les 8 opérateurs « à voix » pour les voyelles et les 8 opérateurs « sans voix » pour les plosives ou le souffle.
Imaginons que nos 8 opérateurs « à voix » décrivent un son de « a ». En faisant varier indépendamment les niveaux et les largeurs de bande grâce aux enveloppes et aux contrôleurs en temps réel, on peut facilement passer à un son de « i ». Beaucoup de nappes du FS1R utilisent cette possibilité surprenante, que seul le morphing entre deux profils de filtres Z-plane E-mu permet d’approcher. Mieux, il est possible de confier cette tâche à l’une des 90 séquences de formants présentes en mémoire Rom. Chaque séquence possède 8 pistes affectables aux 8 paires d’opérateurs « à voix » et « sans voix ». Celles-ci décrivent des variations dans les positions respectives des formants, c’est-à-dire des évolutions de fréquence, de hauteur fondamentale et de niveau basées sur des analyses formantiques de sons réels. De plus, rien n’empêche de réaffecter une piste à l’opérateur de son choix. Surpuissant !
Parmi la liste de séquences, on trouve des diphtongues (« yeah », « waoh », « a-e-i-o-u »), des mots complets (« welcome », « shoobydo », « 4–3–2–1 », « hello ») et des boucles rythmiques technoïdes capables de transformer un bruit anodin en groove déjanté. A noter que certaines séquences comportent pas moins de 512 pas ! Les paramètres programmables concernent le point de démarrage de lecture, le mode de lecture (un coup ou en boucle), les points de bouclage, le tempo et la réponse du volume et du tempo à la vélocité. Bonne nouvelle, le tempo peut se synchroniser via Midi. Comme les sons conservent leurs fréquences fixes caractéristiques, seule la vitesse est altérée. Autrement dit, le timbre (donc l’intelligibilité) du signal demeure intact. A nous les « I love you » à 32 voix en parfaite synchronisation. Seule limite, on ne peut programmer ses propres séquences et même si la machine dispose de 6 mémoires libres, c’est pour recevoir des données via Midi. Dans ce cas, on passe de 128 à 64 mémoires de programmes. Impossible d’égaler les sound designers de chez Yamaha sans logiciel spécialisé, gardons donc notre souffle pour plus tard !
*Dites « aaaaaaa »
Certaines fréquences du conduit vocal sont des bandes de fréquences « exagérées », c’est-à-dire des fréquences résonantes majeures. Elles varient en même temps que la physionomie du conduit vocal, par exemple lorsqu’on produit certains sons de voyelles. Ces pics de résonance dans la fonction de transfert (ou réponse en fréquence) du conduit vocal sont connus sous le nom de formants. Il s’agit de composants d’un son à fréquences quasi constantes qui lui confèrent un timbre caractéristique, indépendamment de sa hauteur. Lorsqu’une femme ou un homme chante « aah », le son possède les mêmes formants caractéristiques, si bien qu’on identifie facilement le « aah », sans confusion possible avec un « iii ». C’est en fonction de la position des formants que l’oreille est capable de différencier un son parlé d’un autre, ou une langue d’une autre. Les formants de voix sont donc essentiellement des blocs de construction de la parole. En mettant ensemble des voyelles et des consonnes pour créer des sons tels que « aw », « ow », « tch » ou « pff », on constitue les blocs primaires de la parole. La synthèse à formant décrit comment ces blocs peuvent être assemblés pour créer des sons. Sa capacité s’étend non seulement à la simulation des formants caractéristiques de la voix humaine, mais également à celle d’instruments acoustiques. Car comme la voix humaine, un instrument contient lui aussi un ensemble fixe de formants caractérisant son timbre, facilement identifiable quelle que soit sa tonalité. C’est bien là le problème des échantillonneurs : lorsqu’on transpose un son, on transpose également les formants associés, d’où ces effets infâmes façon Jabba (vers le bas) ou Ewoks (vers le haut). Il faut tout de même savoir que transposer un échantillon de voix revient à modifier la taille de la tête du chanteur, aïe aïe aïe !
Casser la voix
Nous venons jusqu’à présent de voir en détail les différentes méthodes de production sonore du FS1R, « l’équivalent » d’une section VCO sur un analogique ou de tables PCM sur un lecteur d’échantillons. Mais une fois produit par les oscillateurs (à formant ou à FM), le signal audio va encore subir quelques traitements de choc. Le premier est une enveloppe de hauteur globale (4 temps et 5 niveaux) avec suivi de clavier sur les temps. Le second est un filtre multimode résonant disposant de son propre générateur d’enveloppe (4 temps et 4 niveaux) avec suivi de clavier sur les temps. Il dispose de 6 algorithmes : 3 passe-bas (2, 3 et 4 pôles), un passe-haut, un passe-bande et un éliminateur de bande. La fréquence de coupure dispose d’un suivi de clavier et la résonance est modulable par la vélocité. Ce filtre, capable de couper la parole aux opérateurs les plus bavards, est responsable d’excellentes basses type Moog et de balayages d’ondes impressionnants. Revers de la médaille, l’utilisation du filtre réduit la polyphonie de moitié (donc 16 voix), limite DSP oblige.
Pour moduler le tout, 2 LFO se tiennent à notre disposition. Presque identiques, ils disposent de 6 formes d’onde classiques, dont une S&H. Leur différence se fait essentiellement sur leur destination : le premier peut moduler le pitch, l’amplitude, la fréquence de formant et la fréquence de coupure du filtre alors que le second se contente de la fréquence de coupure du filtre. Autre différence, le premier dispose d’un délai et le second d’un réglage d’angle de phase. Par contre, ils ne peuvent se synchroniser à une horloge Midi, dommage. Pour terminer le chapitre modulations, les potentiomètres Formant et FM de la face avant peuvent piloter 5 contrôleurs affectables à 5 des 16 opérateurs Formant et FM. Les modulations sont bipolaires et les destinations se choisissent parmi le volume de sortie, la fréquence ou la largeur de bande de l’opérateur. De quoi se rincer la bouche !
Tous en chœur
Nous avons vu que le FS1R avait la particularité de ne fonctionner qu’en mode de jeu performances, combinant un maximum de quatre canaux. En édition, certains paramètres sont communs à tous les canaux. Commençons par la matrice de modulation, qui permet de créer 8 ensembles de contrôleurs de paramètres, chacun ayant ses sources (potentiomètres 1 à 4, contrôleurs Midi assignables 1 à 4, pédale, contrôleur de souffle, molette de modulation, Aftertouch par canal, pression polyphonique et pitchbend), ses canaux de destination (1 à 4) et ses destinations proprement dites. Ainsi, un même contrôleur peut être assigné à différents paramètres et réciproquement, ce qui est appréciable. Parmi les 48 destinations autorisées, on trouve jusqu’à 14 paramètres d’effets d’insertion, ainsi que le volume, le panoramique, la fréquence de coupure du filtre, la résonance (oui !), mais également les paramètres Formant, FM, les enveloppes ou encore les LFO (vitesse et action). Viennent ensuite les paramétrages de la séquence de formant, l’assignation des parties aux sorties séparées (que fait ce réglage dans les paramètres communs ?) et le choix de catégorie de performance.
Passons aux réglages séparés par canaux : on y règle des offsets de certains paramètres de synthèse (décalage des formants, FM, LFO, filtre, enveloppes) mais également les fenêtres de tessiture et de vélocité, l’accordage, le portamento, la réserve de notes et la modulation du panoramique par le suivi de clavier et par un des contrôleurs choisi dans la matrice de modulation. Le mode performances est sympathique mais il manque, à notre sens, un mode programmes classique, avec reproduction et édition séparées. Quant à la multitimbralité limitée à 4 parties, elle interdit la fabrication de véritables kits de percussions, sonorités pourtant fétiches de la synthèse FM. Si le FS1R a des successeurs (FX5 ?), ils devront travailler dans ce sens. Voilà donc une modeste chorale encore bien loin des chœurs de l’Armée Rouge.
Bouchées quadruples
Pour faire des phrases bien travaillées, le FS1R possède quatre groupes d’effets indépendants de fort bonne qualité : une réverbération, un effet de variation, un effet d’insertion et un égaliseur. Les deux premiers groupes sont placés en parallèle alors que les deux suivants sont disposés en série (insertion pré-effets et égaliseur post-effets). De plus, l’égaliseur est global et l’insertion dispose de réglages d’envoi indépendants dans la réverbération et la variation. De même, l’effet de variation dispose d’un réglage d’envoi dans la réverbération, ce qui permet de combiner tout en souplesse ces deux processeurs. Chacune des quatre parties multitimbrales dispose de deux départs indépendants (réverbération et variation) et d’un commutateur pour l’effet d’insertion. C’est un progrès par rapport aux précédents modèles Yamaha où l’effet d’insertion ne pouvait être activé que sur une partie.
La réverbération comporte 16 algorithmes parmi lesquels plusieurs effets de Hall, Room, Stage, Plate et des délais stéréo. L’effet de variation est quant à lui un véritable multi-effets composé de 28 algorithmes : effets d’ensemble (réverbérations, chorus, flanger) mais aussi haut-parleur tournant, wah wah, compresseur, distorsion et simulateur d’ampli font partie du voyage. Si cela ne suffit toujours pas, rien de tel qu’un effet d’insertion, là encore un gros multi-effets armé de 40 algorithmes, certains repris des précédents effets, d’autres combinés en série, tels que compresseur / overdrive / délai. On trouve même un processeur de lo-fi qui donne de très bon résultats sur les séquences d’ondes techno ou vocales. Chacun des trois groupes d’effets décrits ci-avant possède de 10 à 16 paramètres et des réglages de panoramique et de retour.
Enfin, l’égaliseur en sortie est un véritable paramétrique 3 bandes avec, en plus, choix du type de courbe de réponse des graves et aigus (peak ou shelf). Pour être complet, rappelons qu’un maximum de 14 paramètres de l’effet d’insertion peuvent être des destinations de modulation en temps réel, très sympa. Dommage qu’il n’en soit pas de même pour les autres groupes d’effets et que les délais ne soient pas synchronisables au Tempo des séquences de formants. Mais au global, voilà une section de qualité qui ravira toutes les fines bouches !
Mise en bouche
A l’heure de Midi, le FS1R n’est pas en reste. C’est dans le mode Midi, sous-groupe du mode « Utility », que l’on filtre les messages de Bank Select et Program Change, que l’on active la transmission de données des potentiomètres de la face avant, qu’on leur assigne des numéros de contrôleurs et qu’on définit les numéros des contrôleurs Midi internes (les 4 contrôleurs Midi assignables, la pédale, le breathcontrol, les potentiomètres Formant et FM). Autre trouvaille intéressante, la machine dispose d’une fonction d’affichage Midi de ses paramètres. Depuis n’importe quel mode, il suffit de sélectionner un paramètre et d’effectuer un double clic sur la touche « Enter ». L’écran affiche alors la chaîne correspondante de Sysex en hexadécimal, ce qui permet d’éditer tranquillement le paramètre en question et d’avoir immédiatement la traduction en Sysex, bien vu !
Enfin, un mot sur la fonction de dump Midi, cruciale pour le FS1R qui ne dispose pas d’autre moyen de sauvegarde externe. La machine peut envoyer l’un ou l’ensemble de ses programmes, performances et séquences de formants, ainsi que ses paramètres système globaux. Pour faciliter la tâche des machines censées réceptionner les messages, il est possible de régler l’intervalle séparant plusieurs blocs de données. En faisant varier cet intervalle entre 50 et 300 millisecondes, on évite ainsi de saturer la mémoire tampon du destinataire. Assurément, sur les coups de Midi, le FS1R parle la bouche pleine !
Libéré sur parole
Au final, le FS1R est une machine très réussie, extrêmement puissante et innovante. Elle mélange astucieusement synthèse à FM et modélisation de formants, avec en prime un sympathique filtre multimode résonant. La restitution des programmes de DX7 est parfaite et le souffle a miraculeusement disparu. Résultat, un cocktail de sonorités archi-connues « remasterisées » que l’on retrouve avec plaisir, mélangées à des textures inédites qui couvrent un territoire sonore impressionnant. Mais dès que l’on souhaite maîtriser toute cette puissance, on se perd assez vite dans l’organisation complexe et pas toujours logique des éditeurs. Côté performances, la polyphonie de 32 voix et la multitimbralité de 4 canaux ne constituent pas un record en la matière, mais il s’agit du premier instrument utilisant cette technologie. Enfin, l’absence d’un mode de jeux de programmes simples est déroutante et peu pratique à l’usage. Ceci dit, dès qu’il s’agit d’innovation, de puissance de programmation, d’effets de qualité et de contrôle sur les sons, le FS1R n’a pas son pareil, surtout dans cette gamme de prix. Pour les gros fondus de programmation qui souhaitent ajouter une couleur sonore inédite à leur mix, le FS1R est le synthétiseur idéal. Il n’a rien d’une station de travail complète et autonome, mais il y a toujours un grand orchestre derrière chaque diva.
Glossaire
jupe : extrémités de la bande passante, plus ou moins en forme de cloche, dont l’élargissement ajoute des harmoniques.
opérateur : oscillateur numérique pouvant être assemblé en algorithmes en tant que porteur ou modulateur de signal.
plosive : consonnes combinées contenant beaucoup d’énergie dans la phase transitoire, telles que « pfff », « pshh », « flll »…