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Flanger, phaser, chorus et modulation

pédago La synthèse sonore - 14e partie
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Nous poursuivons dans le présent article notre exploration, débutée la dernière fois, des principaux effets que l’on peut trouver sur un synthétiseur.

Flanger, phaser, chorus

Le flanger et le phaser sont des effets issus du principe de signal retardé. Selon ce principe, un signal est, soit réinjecté à partir de sa sortie vers son entrée avec un léger retard, soit dédoublé et mixé, là aussi avec un décalage temporel. Dans les deux cas, ce décalage crée alors une différence de phase entre les deux signaux, avec les conséquences que l’on connaît (voir article 2) : certaines fréquences vont s’en trouver augmentées, alors que d’autres vont être au contraire atténuées, voire totalement annulées. On parle également, dans ce cas précis, d’un filtrage en peigne, car l’affichage du spectre d’un tel signal alterne entre les pics (fréquences en phase) et les creux (fréquences hors phase), à la manière d’un peigne.

Les effets dans la synthèse sonore

Les résultats sonores produits par le flanger et le phaser sont très proches. Les différences entre les deux effets proviennent surtout de leurs modes de fonctionnement. Le flanger produit des pics et des creux fréquentiels de dimensions et à intervalles réguliers. Avec un phaser, l’espacement, la profondeur et la largeur des creux et pics peuvent être modifiés.

Un exemple de flanger : 

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Un exemple de phaser :

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Le chorus repose sur la multiplication des voix sonores et sur la légère différenciation entre elles, que ce soit au niveau du délai entre elles, des altérations de leur fréquence fondamentale ou grâce à l’utilisation d’un vibrato désynchronisé. 

Exemple de chorus :

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La modulation en anneau

Les effets dans la synthèse sonore

Une forme évoluée de modulation de l’amplitude est la modulation en anneau. Cette dernière tire son nom de la structure même de l’assemblage électronique dont elle est le produit. Un modulateur en anneau est en effet à l’origine constitué d’une série de diodes disposées… en anneau.  

Son principe de fonctionnement repose sur une onde porteuse P dont l’amplitude vient être modulée par une onde modulante M. Cette dernière est souvent une onde sinusoïdale, mais pas obligatoirement. N’hésitez pas d’ailleurs à tester d’autres formes d’ondes quand votre modulateur en anneau le permet, vous obtiendrez des résultats très différents ! La porteuse peut être tout signal, simple ou non, là aussi selon ce qu’autorise l’architecture de votre synthé. L’effet produit par la modulation en anneau est d’ailleurs très intéressant.

Pour simplifier les choses, admettons que chacune des ondes, P et M, soit une sinusoïde. Tant que la modulante ne dépasse pas 20 Hz – donc tant qu’elle n’entre pas dans le champ théoriquement audible de l’être humain – le modulateur en anneau se comporte un peu comme un LFO (voir article 6), et l’on obtient un effet de tremolo. Par contre, au-dessus de 20 Hz, P et M sont traitées avec le résultat suivant. Les fréquences des deux ondes d’origine disparaissent et sont remplacées par deux autres fréquences : l’une résultant de l’addition des deux fréquences d’origine et l’autre de la soustraction de ces deux mêmes fréquences.

La modulation en anneau produit un son jugé souvent assez dur, les deux fréquences résultant de l’addition/soustraction des fréquences d’origine n’ayant souvent aucun rapport harmonique entre elles.

Dans le cas de formes d’ondes plus complexes, la modulation en anneau va générer deux fréquences pour chaque composant sinusoïdal de la porteuse et de la modulante.

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Modulation de largeur d’impulsionMLI (anglais : Pulse width modulation – PWM)

Une autre forme de modulation souvent présente sur les synthétiseurs est la modulation de largeur d’impulsion. De manière générale, en électronique, la MLI sert à synthétiser un signal continu à partir d’un signal de type « on/off ». Ce dernier est le mieux représenté par l’onde rectangulaire asymétrique (« Pulse Wave ») telle que nous l’avons vue dans l’article 4 de cette série, que je vous invite à relire rapidement si ce qui suit vous semble trop obscur. 

Les effets dans la synthèse sonore

Dans le cas de la MLI, l’état haut de l’onde représente le mode « on », et l’état bas le mode « off ». L’idée est que l’on peut simuler tout type de signal continu en agissant sur le rapport cyclique de l’onde rectangulaire en question, sans en changer la fréquence.

Ce principe est notamment utilisé en électronique domestique, par exemple dans les thermostats de chauffage afin de maintenir un niveau de température stable sans solliciter une consommation continue d’énergie.

En synthèse sonore, ce genre de problématique n’a pas réellement cours. Mais alors, me demanderez-vous, quel est donc l’intérêt d’employer la MLI en musique ? Tout simplement le fait que lorsque l’on fait varier le rapport cyclique, on modifie le contenu harmonique de l’onde sonore (mais ni la fréquence fondamentale ni l’amplitude générale). La modulation peut être commandée par un LFO qui va imprimer un mouvement cyclique à la modification. 

Dans notre exemple toutefois, c’est manuellement que nous avons fait varier la largeur d’impulsion.

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