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La synthèse soustractive

La synthèse sonore - 15e partie

Chers amis, maintenant que nous avons en avons étudié les principaux éléments constitutifs, il est temps de nous familiariser avec les principales formes de synthèse sonore. Eh oui, il en existe de plusieurs sortes  !

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Par exemple, dans l’ar­ticle précé­dent, nous avons parlé de la modu­la­tion en anneau, qui implique la modu­la­tion d’une onde par une autre. Savez-vous que le prin­cipe même de modu­la­tion d’une onde par une autre est à la base de l’une des méthodes de synthèse les plus répan­dues, appe­lée synthèse par modu­la­tion de fréquence, ou plus couram­ment synthèse FM, popu­la­ri­sée par Yamaha avec son synthé­ti­seur emblé­ma­tique, le DX7 ? Mais ne nous préci­pi­tons pas. Car avant d’étu­dier la synthèse FM plus en détail dans un prochain article, il convient de parler de la forme de synthèse la plus répan­due qui soit, j’ai nommé… la synthèse sous­trac­tive ! 

Descrip­tion

De quoi s’agit-il exac­te­ment ? L’étude de la synthèse sous­trac­tive va nous permettre de réca­pi­tu­ler un certain nombre d’élé­ments que nous avons évoqués dans les premiers articles de cette série. En effet, la synthèse sous­trac­tive est basée sur le prin­cipe suivant : un signal riche harmo­nique­ment va être taillé dans ses fréquences, grâce à des filtres, afin de sculp­ter le son. C’est un prin­cipe proche de la synthèse sous­trac­tive des couleurs en retouche photo. On retrouve donc en synthèse sous­trac­tive le montage clas­sique que nous vous avons présenté dans les articles précé­dents : oscil­la­teur(s) —> filtres (animés ou non par une enve­loppe) —> ampli­fi­ca­teur (animé ou non par une enve­loppe).

La synthèse soustractive - Korg MS-20

Comme nous l’avons vu dans l’ar­ticle 4, les signaux sonores riches sont compo­sés essen­tiel­le­ment des ondes suivantes : en dents de scie, trian­gu­laire et carrée. Il n’y aurait pas grand inté­rêt à vouloir appliquer un filtre à une onde sinu­soï­dale seule. Cette dernière n’ayant aucune harmo­nique, elle ne serait pas affec­tée par le filtre tant que la fréquence de coupure de celui-ci ne serait pas égale à la fréquence nomi­nale de l’onde. Par contre, une fois cette égalité atteinte, l’onde serait suppri­mée inté­gra­le­ment – et avec elle le son qu’elle repré­sente. La synthèse sous­trac­tive avec une onde sinu­soï­dale seule revien­drait donc à créer un effet « on/off ». Dans les faits, on n’ob­tient pas forcé­ment une coupure aussi nette, mais l’ef­fet est tout de même appro­chant.

Prin­ci­paux repré­sen­tants

La synthèse soustractive - Novachord

La synthèse sous­trac­tive – qui n’est pas la plus ancienne forme de synthèse, comme nous le verrons dans les prochains articles — fait une première appa­ri­tion dans les années 30, avec notam­ment le Nova­chord fabriqué par Hanert, Williams et Hammond (le même que celui des fameux orgues).

Mais les deux plus fameux repré­sen­tants de cette caté­go­rie de synthé­ti­seurs sont le Mini­moog de chez… Moog et le MS-20 de chez Korg. 

Le premier est apparu en 1970, et a rapi­de­ment rencon­tré le succès, notam­ment grâce au clavié­riste Keith Emer­son. Étant le premier musi­cien à l’avoir utilisé sur scène, il a été égale­ment à l’ori­gine de nombreuses tech­niques de jeu.

La synthèse soustractive - Minimoog

Ce clavier, mono­dique (voir articles 9 et 10), dispose notam­ment de 41 touches et de trois oscil­la­teurs, un géné­ra­teur de bruit et une entrée pour un signal externe. À noter que le troi­sième oscil­la­teur ainsi que le géné­ra­teur de bruits peuvent être routés vers les entrées CV des autres oscil­la­teurs et des filtres. Pour infor­ma­tion, CV signi­fie Control Voltage. Cela désigne un proto­cole de contrôle de para­mètres un peu comme le MIDI, apparu plus tard (voir article 11). À la diffé­rence de celui-ci toute­fois, le proto­cole CV n’est pas basé sur des valeurs numé­riques, non encore démo­cra­ti­sées au moment de son appa­ri­tion, mais sur des varia­tions de tension élec­trique. Avec cette possi­bi­lité de routage, le 3e VCO peut donc être utilisé comme un LFO afin de modu­ler des para­mètres.

Enfin, il est à souli­gner que le filtre lui-même peut être amené à oscil­ler, ajou­tant encore une source sonore aux carac­té­ris­tiques de ce synthé­ti­seur. C’est d’ailleurs ce filtre 4 pôles (voir article 7) qui a fait la signa­ture sonore de Moog, et que l’on retrouve sur leurs produits actuels (Moog Voya­ger, réin­ter­pré­ta­tion de 2002 du Mini­moog d’ori­gine, ou encore le Little Phatty, sorti en 2006 par exemple).

La synthèse soustractive - Korg MS-20

L’autre synthé­ti­seur emblé­ma­tique de la synthèse sous­trac­tive, le Korg MS-20, est apparu quant à lui en 1978. Contrai­re­ment au Mini­moog, il adopte une archi­tec­ture semi-modu­laire. Cela signi­fie que certains câblages peuvent être effec­tués en façade par l’uti­li­sa­teur afin de re-router des signaux sonores ou bien de modu­la­tion vers de nouvelles desti­na­tions.

L’ap­pa­reil, mono­dique lui aussi, possède un clavier de 36 touches, 2 VCOs, un géné­ra­teur de bruit, un LFO, 2 VCFs (une passe-haut 1 pôle et un passe-bas 2 pôles) et deux géné­ra­teurs d’en­ve­loppes. À noter que l’ap­pa­reil dispose égale­ment d’un proces­seur de signal externe, qui lui permet en gros d’être « piloté » par le son d’un autre appa­reil, ou même une voix humaine.

Toutes ceci, addi­tionné à sa modu­la­rité évoquée plus haut, en fait l’un des synthé­ti­seurs aux possi­bi­li­tés créa­tives les plus éten­dues.

Dans le prochain article, nous étudie­rons la forme de synthèse sonore qui est un peu la « mère » de toutes les autres : la synthèse addi­tive.

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Flanger, phaser, chorus et modulation
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