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La synthèse sonore

La synthèse sonore

La musique électronique n'a pas su imiter de façon satisfaisante les sons instrumentaux, même en s'aidant de synthèses de Fourier fondées sur des analyses préalables. Notamment, les sons qui évoluent dans le temps ne pouvaient être reconstitués par des générateurs sonores au timbre fixe. Le traitement numérique a heureusement permis de prendre en compte les variations dans le cours même du son.



Comment abor­der le thème de la synthèse sonore le plus exhaus­ti­ve­ment possible, le domaine étant vaste ? Nous allons voya­ger à travers la créa­tion sonore, de la source de base à l’in­ter­pré­ta­tion, pour décou­vrir chaque étape de son élabo­ra­tion.

Le XIXème a vu l’es­sor de l’ana­lyse sonore. Fourier explique mathé­ma­tique­ment la notion de compo­sante harmo­nique, et donne son fonde­ment et sa justi­fi­ca­tion à la démarche d’ana­lyse et de synthèse sonore. Le trai­te­ment élec­trique fut néan­moins néces­saire à l’éla­bo­ra­tion de synthèses sonores plus pous­sées que les simples muta­tions de l’orgue réus­sies initia­le­ment.

Vers 1951, Eimert, Meyer-Eppler et Stock­hau­sen deviennent à Cologne les pion­niers de la musique élec­tro­nique, qui partait de vibra­tions sonores élec­triques : il s’agis­sait de produire des sons aux para­mètres biens contrô­lés, suivant les pres­crip­tions de parti­tions exis­tant a priori et construites suivant des règles formelles très précises. En 1957, Max Mathews réalise aux USA le premier enre­gis­tre­ment numé­rique et la première synthèse de sons par ordi­na­teur.

Aujour­d’hui, la synthèse prend son essor avec les nouveaux synthé­ti­seurs et les nouveaux logi­ciels dédiés au son. Ce progrès est de plus poussé par l’aug­men­ta­tion de la puis­sance des proces­seurs, qui permettent un trai­te­ment sonore poussé (par des DSP, proces­seurs dédiés à la vidéo et à l’au­dio).

Le trai­te­ment sonore est de plus réalisé à tous les niveaux, notam­ment lors de l’en­re­gis­tre­ment et de la repro­duc­tion de la musique sur support magné­tique : afin d’éli­mi­ner le souffle dans un enre­gis­tre­ment, on a recours au trai­te­ment de réduc­tion de bruit (Noise reduc­tion) Dolby NR.

Enfin, le trai­te­ment sonore a des appli­ca­tions dans de nombreux domaines, et analy­ser le spectre sonore par exemple lié à la voix a permis ensuite l’ap­pa­ri­tion de la recon­nais­sance vocale.

Défi­ni­tion du son

1. Qu’est ce que le son ?

Le son est la sensa­tion audi­tive engen­drée par une onde acous­tique due à la vibra­tion d’un corps. Le son est trans­mis à travers toute matière qu’il peut défor­mer pour se propa­ger (on en déduit qu’il se propage bien dans l’air, moyen­ne­ment dans les liquides et diffi­ci­le­ment dans les solides).

Le son est carac­té­risé :

  • Par sa hauteur, qualité qui fait distin­guer un son grave d’un son aigu. La hauteur d’un son est liée à la fréquence de vibra­tion de la source sonore. Les sons aigus sont dus au mouve­ment vibra­toire de fréquence élevée et les sons graves au mouve­ment de basse fréquence. Toute­fois, l’oreille ne peut perce­voir que les sons dont les fréquences sont comprises entre 20 et 20000 Hz envi­ron, soit une dizaine d’oc­taves.
  • Par son inten­sité, qualité qui fait distin­guer un son fort d’un son faible. L’in­ten­sité est liée à l’am­pli­tude des vibra­tions sonores. Toute­fois, l’oreille ne peut perce­voir un son que si cette ampli­tude a une valeur mini­male. L’in­ten­sité mini­male corres­pon­dante s’ap­pelle « seuil d’au­di­bi­lité ». Si, au contraire, on fait croître progres­si­ve­ment l’am­pli­tude des vibra­tions sonores, l’au­di­tion finit par deve­nir extrê­me­ment pénible. L’in­ten­sité maxi­male corres­pon­dant à la limite du suppor­table pour l’oreille est appelé « seuil de douleur ».
  • Par son timbre, qualité qui permet de distin­guer deux sons émis par deux instru­ments diffé­rents. Si le son est « musi­cal » au sens acous­tique du terme, c’est à dire créé par un mouve­ment vibra­toire pério­dique, on montre que le son peut être consi­déré comme la super­po­si­tion de sons simples harmo­niques, dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence d’un son de base, appelé fonda­men­tal. Le timbre d’un tel son dépend des inten­si­tés rela­tives des diffé­rents sons simples harmo­niques qui le composent.

2. Percep­tion des niveaux sonores

  • Limites percep­tives

La percep­tion d’un son pur existe dans l’in­ter­valle 20 Hz-20 kHz. Cet inter­valle se réduit inexo­ra­ble­ment avec l’âge. La « pres­bya­cous­tie » corres­pond à la perte de cette acuité audi­tive. La destruc­tion de cellules est irré­mé­diable et irré­ver­sible.

  • Dyna­mique

L’oreille n’est sensible qu’à 50 dB de dyna­mique dans les graves, à compa­rer avec les 120 dB de dyna­mique aux alen­tours de 3 kHz (à compa­rer égale­ment avec la dyna­mique plus faible des instru­ments de mesure).

La chaîne des osse­lets (marteau, étrier et enclume) permet d’adap­ter l’im­pé­dance acous­tique du milieu exté­rieur à celle de l’oreille interne. Il existe des méca­nismes réflexes permet­tant de modi­fier dyna­mique­ment le facteur d’adap­ta­tion acous­tique de la chaîne des osse­lets afin d’aug­men­ter ou de dimi­nuer le ratio d’éner­gie trans­mis à l’oreille interne. Ce méca­nisme s’ap­pa­rente à celui de la pupille de l’œil agis­sant comme un diaphragme, lais­sant entrer plus ou moins de lumière à l’in­té­rieur de la cornée. Ce phéno­mène permet de suppor­ter des sons forts pendant des durées assez longues.

3. Percep­tion des hauteurs

  • Pério­di­cité

La pério­di­cité (phéno­mène tempo­rel) est le prin­ci­pal phéno­mène physique à mettre en rapport avec la percep­tion de hauteur. Par exemple, tous les sons possé­dant une période de 10 ms, seront jugés comme des sons possé­dant la même hauteur (hauteur tonale), et en parti­cu­lier la même hauteur qu’une sinu­soïde à 100 Hz.

  • Harmo­ni­cité

D’un point de vue fréquen­tiel, la pério­di­cité d’un son entraîne une répar­ti­tion harmo­nique de ses partiels (qui sont les diffé­rentes fréquences de réso­nance d’un instru­ment). Donc, si nous devions énon­cer une règle pour mesu­rer la hauteur perçue d’un son pério­dique à partir de son spectre, nous dirions qu’il s’agit de déter­mi­ner le plus grand commun divi­seur (PGCD) des fréquences de tous les partiels harmo­niques. Cette fréquence s’ap­pelle fréquence fonda­men­tale (ou encore la fonda­men­tale) d’un son.

  • Pièges

Si la fréquence fonda­men­tale d’un son n’est pas la fréquence du premier partiel harmo­nique, dit le fonda­men­tal, nous sommes alors dans le cas du fonda­men­tal absent. Il s’agit par exemple de sons creux, tels que celui du basson. A part un timbre un peu pauvre, cette situa­tion n’a rien d’ex­tra­or­di­naire ou éton­nante ; au niveau de la forme d’onde, rien de parti­cu­lier ne distingue ce cas du cas où le fonda­men­tal est présent. Nous sommes dans le cas où il manque de nombreux partiels dans le son. Dans le cas de la clari­nette, il manque approxi­ma­ti­ve­ment un partiel harmo­nique sur deux, carac­té­ris­tique de cette sono­rité un peu nasillarde.

  • Ambi­guïté d’oc­tave

La hauteur des sons est ambi­guë à une octave près. Un son à 200 Hz et un son à 400 Hz produisent tous les deux une sensa­tion de hauteur assez semblable. Cela tient au fait que si mathé­ma­tique­ment 2.5ms est une période du signal (400 Hz) alors, 5ms est néces­sai­re­ment une autre période du signal (200 Hz).

L’im­por­tance du rapport d’oc­tave est très large­ment utili­sée en musique, en parti­cu­lier pour défi­nir des classes de hauteurs (Do, Ré, Mi… sont défi­nis à une octave près, et défi­nissent ainsi une classe de hauteur).

  • Percep­tion diffé­ren­tielle

La percep­tion de la hauteur, est, comme la plupart des phéno­mènes percep­tifs, régie essen­tiel­le­ment par une échelle loga­rith­mique.

La percep­tion de la hauteur du son change en fonc­tion de son inten­sité sonore et en fonc­tion du niveau du bruit ambiant. Cette dévia­tion de percep­tion de hauteur dépend égale­ment de la hauteur du son.

  • Oreille abso­lue

Norma­le­ment, nous ne sommes capables de perce­voir que des rapports de hauteurs. En d’autres termes, nous nous souve­nons sans diffi­culté de la mélo­die de « Au clair de la Lune », mais nous recon­nais­sons toutes les mélo­dies trans­po­sées (c’est à dire déca­lées d’un nombre fixé de demi tons) égale­ment comme « Au clair de la Lune ». Donc les mélo­dies de hauteurs reposent prin­ci­pa­le­ment sur l’en­chaî­ne­ment des rapports de hauteur, et non pas sur les hauteurs propre­ment dites.

Certains indi­vi­dus sont toute­fois capables de perce­voir la hauteur des sons, de la mémo­ri­ser, et de la compa­rer avec d’autres hauteurs. Cette carac­té­ris­tique s’ap­pelle l’oreille abso­lue. C’est une carac­té­ris­tique géné­tique, et fait donc partie de l’inné. Si on la possède, elle se cultive, sinon elle ne s’ap­prend pas.

 

Les diffé­rentes synthèses sonores

1. La synthèse analo­gique

La synthèse analo­gique consiste à créer, à partir d’os­cil­la­teurs de base(géné­ra­teurs de signaux élec­triques), un son.

Exemple : onde carrée

Décom­po­si­tion de Fourier d’une onde carrée.

Les ondes de base géné­rées sont souvent les ondes trian­gu­laires, en dent de scie, carrées, sinu­soï­dales, impul­sion­nelles, etc.

Plusieurs oscil­la­tions sont géné­ra­le­ment super­po­sées pour donner un son dense et riche en harmo­niques, souvent trop riche. Le trai­te­ment de l’onde qui s’en suivra sera de type sous­trac­tif, c’est à dire que des modules (filtres) vont enle­ver certaines harmo­niques au son.

2. La synthèse FM

La synthèse FM (à modu­la­tion de fréquence) fonc­tionne sur un autre prin­cipe. Elle consiste à modu­ler l’onde de base de manière non linéaire. Elle permet donc, à partir d’une sinu­soïde, de créer une onde complexe, comme on peut le voir clai­re­ment ci dessous :

Onde en dent de scie de 100 Hz modu­lée par une onde sinu­soï­dale de 400 Hz (Docu­ment : Sound Forge)

3. La synthèse numé­rique

Plus récente que les synthèses analo­gique et FM, la synthèse numé­rique utilise un tout autre procédé : un synthé­ti­seur ou un sampler qui joue des échan­tillons sonores enre­gis­trés et mémo­ri­sés dans une banque de sons. Il est capable, en lisant un échan­tillon plus ou moins vite, de trans­po­ser le son et ainsi de couvrir plusieurs octaves.

Le désa­van­tage de ce type de procédé est qu’un son est plus court lorsqu’il est joué plus aigu, plus long lorsqu’il est joué plus grave, ce qui est incom­pa­tible avec un son acous­tique dont la durée est indé­pen­dante de la hauteur de la note.

L’avan­tage certain est que les sources sonores de base sont infi­nies, et non plus limi­tées par quelques oscil­la­teurs comme dans le cas de la synthèse analo­gique.

Qu’est-ce que la numé­ri­sa­tion ?

L’opé­ra­tion de numé­ri­sa­tion se réalise en théo­rie en deux étapes :

  • échan­tillon­nage,
  • quan­ti­fi­ca­tion.

L’échan­tillon­nage consiste à passer d’un signal à temps continu (un signal élec­trique, un signal acous­tique…), en une suite discrète de valeurs (valeurs mesu­rées à inter­valles régu­liers).

 

Signal discret – signal continu

  • Signal à temps continu : par exemple :
  • la hauteur du bouchon qui flotte sur l’eau,

  • le signal élec­trique qu’uti­lise un ampli­fi­ca­teur audio,

  • le signal hert­zien de modu­la­tion d’am­pli­tude (AM), ou de fréquence (FM),

  • la vitesse d’une voitu­re…

  • Signal à temps discret :
  • les mesures quoti­diennes du taux de globules rouges dans le sang

  • la donnée de la tempé­ra­ture au bulle­tin météo tous les matins

  • le pour­cen­tage de spec­ta­teurs regar­dant le jour­nal de 20h d’un chaîne de télé­vi­sion

  • les mesures régu­lières de l’ac­ti­vité d’un volcan…

  • Inter­pré­ta­tion tempo­relle

L’in­ter­pré­ta­tion tempo­relle est très simple : on mesure pério­dique­ment la valeur d’un signal à temps continu. Par exemple, on mesure la vitesse d’une voiture toutes les 10 secondes et on reporte les points sur un graphe. Chaque mesure s’ap­pelle un échan­tillon. La période d’échan­tillon­nage est la période de temps sépa­rant deux échan­tillons succes­sifs. La fréquence d’échan­tillon­nage ou taux d’échan­tillon­nage s’ex­prime en hertz, et corres­pond à l’in­verse de la période d’échan­tillon­nage (un période d’échan­tillon­nage de 10 s corres­pond à une fréquence d’échan­tillon­nage de 0,1 Hz).

Dans un premier temps, la recons­truc­tion du signal n’est possible que si les varia­tions de celui-ci sont assez lentes, ou réci­proque­ment si la période d’échan­tillon­nage est assez fine.

La recons­truc­tion en pratique consiste à main­te­nir constante la valeur de l’échan­tillon jusqu’à l’ar­ri­vée de l’échan­tillon suivant.

  • Inter­pré­ta­tion fréquen­tielle

D’un point de vue théo­rique, l’échan­tillon­nage corres­pond à la « pério­di­sa­tion » du spectre. En consé­quence, l’in­té­grité du signal est main­te­nue tant que les copies (les alias en anglais) du spectre ne se super­posent pas l’une sur l’autre. Le phéno­mène de recou­vre­ment des spectres est nuisible et s’ap­pelle le repli spec­tral (ou alia­sing en anglais). Une consé­quence de cette inter­pré­ta­tion est l’ob­ten­tion du théo­rème d’échan­tillon­nage : pour éviter le repli spec­tral, il faut et il suffit que le signal origi­nal soit à bande limi­tée et que la fréquence d’échan­tillon­nage soit supé­rieure à deux fois la bande utile du signal. En pratique, le signal audio utile est limité par notre percep­tion, c’est-à-dire 16 kHz, donc, la fréquence d’échan­tillon­nage doit être supé­rieure à 32 kHz. Pour que le signal audio respecte les condi­tions du théo­rème d’échan­tillon­nage, il faut s’as­su­rer d’avoir éliminé toutes les compo­santes hautes fréquences à l’aide d’un filtre anti-replie­ment (anti-alia­sing).

  • Effet du repli spec­tral

Le repli spec­tral est nuisible :

  • en vidéo où la chemise à rayures fait un moirage à l’écran,

  • au cinéma ou à la télé­vi­sion où les roues des voitures et des char­rettes semblent tour­ner au ralenti dans un sens ou dans l’autre.

  • Pratique de l’échan­tillon­nage

Les signaux sonores ont en géné­ral peu d’éner­gie à haute fréquence.

La qualité de l’échan­tillon­nage et de la resti­tu­tion sonore dépend essen­tiel­le­ment de la qualité du filtre analo­gique anti-replie­ment. En parti­cu­lier, le prix des cartes audio pour les ordi­na­teurs person­nels est essen­tiel­le­ment déter­miné par la qualité des conver­tis­seurs (et donc de la qualité des filtres anti-replie­ment). Par exemple, de nombreuses cartes bon marché ne possèdent pas de filtres anti-replie­ment adap­tées à toutes les fréquences d’échan­tillon­nage propo­sées.

La recons­truc­tion avec des dispo­si­tifs bloqueurs induit une géné­ra­tion de compo­santes hautes fréquences non dési­rées. Il est néces­saire d’uti­li­ser un filtre du même type que le filtre anti-replie­ment pour la conver­sion numé­rique/analo­gique.

Les tech­niques évoluées d’échan­tillon­nages consistent à sur-échan­tillon­ner / sous-échan­tillon­ner. D’un point de vue théo­rique, cela consiste à dépla­cer le problème du filtrage anti-replie­ment du domaine analo­gique dans le domaine numé­rique, ce qui coûte beau­coup moins cher. C’est ce que l’on voit affi­ché sur les spéci­fi­ca­tions tech­niques des lecteurs de CD audio.

4. La synthèse à modé­li­sa­tion physique

Comme nous le verrons, un son acous­tique est iden­ti­fié par l’oreille humaine par certains carac­tères propres à l’ins­tru­ment (attaque, évolu­tion harmo­nique). Ainsi, il est venu récem­ment à l’idée des ingé­nieurs du son d’ana­ly­ser les carac­tères audibles de l’ins­tru­ment et de recréer par un algo­rithme certains de ces carac­tères : la forme de l’ins­tru­ment, le maté­riau, le consti­tuant, etc. Ainsi, il est à présent possible, par exemple, de créer virtuel­le­ment un violon en cuivre !

 

Créer un timbre

1. La dyna­mique dans un son

a) Évolu­tion en volume : l’en­ve­loppe d’un son

Un instru­ment crée un son dont l’am­pli­tude sonore n’est pas constante, sinon il paraî­trait terne. Ainsi, on défi­nit l’en­ve­loppe du son, qui traduit son évolu­tion au cours du temps.

b) Évolu­tion harmo­nique du timbre

Il existe une enve­loppe de volume sonore comme il existe une enve­loppe des harmo­niques exis­tant dans un son.

En modu­la­tion de fréquence (synthèse FM), l’en­ve­loppe tempo­relle de l’os­cil­la­teur asso­cié à la porteuse contrôle les carac­té­ris­tiques tempo­relles du son synthé­tique. Par contre, l’en­ve­loppe tempo­relle du second oscil­la­teur contrôle l’évo­lu­tion tempo­relle du timbre du son synthé­tique. L’évo­lu­tion de l’in­dice de modu­la­tion selon le schéma attaque, decay, sustain, release vu précé­dem­ment contri­bue à géné­rer un spectre très riche pendant l’at­taque, stable pendant la phase tenue et une phase de réso­nance clas­sique où tous les partiels (ou harmo­niques) décroissent progres­si­ve­ment à des rythmes diffé­rents.

2. Les trai­te­ments : les filtres

Les filtres consistent à suppri­mer certaines fréquences dans un son. Il existe diffé­rents filtres :

  • Le filtre passe bas : il laisse passer les basses fréquences et coupe les hautes fréquences à partir d’une fréquence donnée appe­lée fréquence de coupure.
  • Le filtre passe haut : inver­se­ment, il laisse passer les hautes fréquences et coupe les basses fréquences.
  • Le filtre passe bande : il ne laisse passer qu’une bande de fréquences.
  • Le coupe bande : il retire une bande de fréquences.
Voici leur diagramme de Bode (en ampli­tude) :
  • Le passe tout : mais à quoi peut-il bien servir, s’il laisse passer toutes les fréquences ? Il crée un dépha­sage diffé­rent selon la fréquence de coupure.

3. L’in­ter­pré­ta­tion : une partie inté­grante du son

Le son étant créé, il faut bien prendre en compte que lorsqu’il est exploité, il doit varier pour prendre de la valeur : ainsi, un son n’est pas rigide mais son enve­loppe, son volume, les harmo­niques présentes varient en fonc­tion du jeu (via les filtres par exemple).

 

Les effets sonores

1. Équa­li­sa­tion

L’équa­li­sa­tion consiste à augmen­ter ou dimi­nuer une gamme de fréquences autour d’une fréquence fixée.

a) Filtres

A cet étape les filtres sont encore présents, notam­ment :

  • Les filtres passe bas pour reti­rer certains para­sites, utili­sés surtout lorsque le son d’ori­gine ne contient que peu d’ai­gus, car sinon, on assour­di­rait le son en le filtrant.

  • Les filtres Passe haut, à 75 Hz sur la plupart des tables de mixages, car les ondes entre 20Hz et 75 Hz ont sont impo­santes et assour­dis­santes, et conviennent pour une grosse caisse, mais une basse acous­tique doit être parfois modé­rée par un tel filtre.

b) Équa­li­sa­tion et facteur Q

L’équa­li­sa­tion joue un rôle impor­tant dans la fina­li­sa­tion d’un son, donnant son carac­tère : elle permet de contrô­ler le timbre ou la colo­ra­tion d’un signal audio en modi­fiant la réponse en fréquences d’un son source.

Un équa­li­ser possède donc une fréquence d’équa­li­sa­tion, c’est à dire la fréquence autour de laquelle le volume va être accen­tué ou dimi­nué. Cette fréquence est fixe ou variable (équa­li­sers semi-para­mé­triques).

Cliquez ici pour affi­cher l’image asso­ciée : réponse en dB en fonc­tion de la fréquence des EQs passe haut (1) et passe bas (2) fixes.

Enfin inter­vient dans les carac­té­ris­tiques d’un équa­li­ser son facteur Q : c’est la largeur de la bande de fréquences affec­tées, rendant l’équa­li­ser plus ou moins réso­nant. Lorsque le facteur Q est réglable, l’équa­li­ser est dit para­mé­trique.

Cliquez ici pour affi­cher l’image asso­ciée : réponse en dB en fonc­tion de la fréquence d’un équa­li­ser para­mé­trique 1 bande.

Géné­ra­le­ment sur une table de mixage, les équa­li­sers fixes ont un faible facteur Q pour assu­rer une bonne tran­si­tion vers les fréquences adja­centes.

c) Réso­na­teur

Un réso­na­teur est un filtre spécial dont la réponse (la largeur de bande) est si étroite (Facteur Q très grand) qu’il donne une harmo­nique très présente quel que soit le signal passant au travers. On peut ainsi accen­tuer diverses harmo­niques du son d’une guitare, ce qui peut chan­ger tota­le­ment le carac­tère du son.

2. Effet de Pitch

Les effets de pitch modi­fient la hauteur d’un signal de diffé­rentes façons de manière à produire des timbres super­po­sés qui sont plus complexes que le signal origi­nel. Ils s’ob­tiennent en sépa­rant le signal en deux, affec­tant la modi­fi­ca­tion du pitch à une partie, puis en les mixant.

Les effets décrits ci dessous sont mono­pho­niques, mais on peut malgré tout obte­nir des effets stéréo­pho­nique, par combi­nai­son de deux effets mono­pho­niques.

a) Chorus

L’ef­fet de Chorus est obtenu en prenant une partie du signal d’ori­gine, en la retar­dant légè­re­ment(de 0 à 100 ms), et en chan­geant légè­re­ment sa tona­lité, appelé detune. Le detune est modulé par un LFO faisant varier sa hauteur.

Il existe d’autres types de Chorus, comme le chorus quadra­tique, qui module quatre signaux retar­dés, chacun avec un déca­lage de phase de 90°.

b) Flan­ger

Le flan­ger est simi­laire au chorus, mais il module le signal retardé selon une plage de temps plus courte (0 à 12 ms). Cela produit un son type « avion ».

D’abord utilisé dans les années 60, le « flan­ging » était obtenu à l’aide de deux magné­to­phones à bande qui enre­gis­traient et jouaient la même chose en synchro­ni­sa­tion. En ralen­tis­sant une machine puis en la lais­sant se reca­ler sur l’autre, diffé­rentes annu­la­tions de phase inter­ve­naient à diffé­rentes fréquences.

L’ef­fet de flan­ging est obtenu en sépa­rant et retar­dant légè­re­ment une partie du signal, puis en faisant varier le temps de retard avec un LFO. Le signal retardé est alors mixé avec le son d’ori­gine pour produire un « bruis­se­ment ».

c) Phaseur

Un autre effet très connu est le phaseur. Bien qu’étant simi­laire au Flan­ger, l’ef­fet est produit diffé­rem­ment. Une partie du signal est sépa­rée de nouveau du signal d’ori­gine. Le phaseur décale la phase de diffé­rentes fréquences et de diffé­rentes valeurs, donnant un effet de filtres combiné avec le signal direct.

d) Pitch shif­ter, pitch detune et modu­la­teur en anneau

Le pitch shif­ter décale le pitch d’une valeur fixe. Cela crée un léger effet de doublage du son. Le Pitch Detune change la tona­lité du pitch jusqu’à un demi ton, ce qui peut créer des disso­nances.

Par le même procédé mais dans un autre état d’es­prit, le Ring Modu­la­tor (ou modu­la­teur en anneau) décale le spectre de fréquences vers le haut et vers le bas. Par exemple, si la para­mètre de déca­lage est réglé à 100 Hz, l’en­trée et toutes ses harmo­niques seront déca­lés vers le haut de 100 Hz de manière non harmo­nique, c’est à dire sans coef­fi­cient entier de multi­pli­ca­tion entre les fréquences des harmo­niques d’ori­gine et après trai­te­ment.

3. Delay

Le delay produit une répé­ti­tion du signal, répété plus ou moins de fois(feed-back), chaque répé­ti­tion étant plus faible que la précé­dente. De plus, le temps de retard (en ms) est réglable.

Il existe diffé­rents types de delays, surtout dans le domaine stéréo­pho­nique :

  • le « ping-pong » delay : le son est répété à gauche, puis à droite, puis à gauche etc.

  • le « multi tap » delay : le retard entre chaque répé­ti­tion est propre au numéro de la répé­ti­tion.

4. Réver­bé­ra­tion

Cliquez ici pour affi­cher l’image asso­ciée : réflexions d’une source sonore.

La réver­bé­ra­tion est compo­sée d’un grand nombre d’échos distincts, appe­lés réflexions. Dans un espace acous­tique natu­rel, chaque ampli­tude et brillance de réflexion décroissent dans le temps. Cette action de décroître est influen­cée par la taille de la pièce, la posi­tion de la source sonore dans la pièce, la dureté des murs, et d’autres facteurs.

Ainsi, en studio, les pièces d’en­re­gis­tre­ment sont inso­no­ri­sées et calfeu­trées pour qu’il n’y ait pratique­ment aucune réflexion sur les murs. Ensuite, on ajoute la réver­bé­ra­tion pour donner l’ef­fet voulu (souvent diffé­rent de la réver­bé­ra­tion qui aurait été produite par la salle).

Il existe diffé­rentes réver­bé­ra­tions plus ou moins natu­relles :

  • Room : c’est une réver­bé­ra­tion d’une pièce d’un studio moyen, assez courte.
  • Hall : c’est une réver­bé­ra­tion d’une grande pièce(salle de concert).
  • A plaques (Plate) : Il s’agit des réver­bé­ra­tions simu­lées dans les années 70 à l’aide de tôles.
  • Non linéaire : cette réver­bé­ra­tion arti­fi­cielle est très riche, sans amor­tis­se­ment du volume sonore pendant une durée T, puis coupée abrup­te­ment.

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