Peak tutoriel de synthèse

Comme indiqué, le son est perçu par la vibration de l'air contre le tympan. La fréquence du son est déterminée par la vitesse de ces vibrations. Chez un adulte, la vibration la plus lente perçue comme un son est d'environ vingt fois par seconde, ce que le cerveau interprète comme un son grave ; la plus rapide est de plusieurs milliers de fois par seconde, ce qui est interprété comme un son aigu.

Si l'on compte le nombre de pics des deux signaux (vibrations), on constate que le signal B en compte exactement deux fois plus que le signal A. (Le signal B est en réalité une octave plus aigu que le signal A.) Le nombre de vibrations sur une période donnée détermine la hauteur d'un son. C'est pourquoi on parle parfois de fréquence. C'est le nombre de pics des signaux comptabilisés pendant un intervalle de temps donné qui définit la hauteur, ou la fréquence.

Le volume, souvent décrit comme l'amplitude ou l'intensité sonore, est déterminé par l'amplitude des vibrations. En termes simples, écouter un piano à un mètre de distance donnera un son plus fort qu'à cinquante mètres.

Après avoir démontré que trois éléments suffisent à définir n'importe quel son, il s'agit maintenant de les concrétiser dans un synthétiseur musical. Il est logique que différentes sections du synthétiseur « synthétisent » (ou créent) chacun de ces éléments.

Une section du synthétiseur, le oscillateurs, génèrent des signaux de forme d'onde bruts qui définissent la hauteur du son ainsi que son contenu harmonique brut (ton). Ces signaux sont ensuite mixés dans une section appelée le Mixeret le mélange obtenu est ensuite introduit dans une section appelée la FiltreCela permet de modifier davantage la tonalité du son, en supprimant (filtrant) ou en renforçant certaines harmoniques. Enfin, le signal filtré est injecté dans le Amplificateur, qui détermine le volume final du son.

Sections supplémentaires du synthétiseur - LFO et Enveloppes - offrir d'autres moyens de modifier la hauteur, le timbre et le volume d'un son en interagissant avec le oscillateurs, Filtre et Amplificateur, ce qui permet de modifier le caractère du son et d'évoluer au fil du temps. Parce que LFO' et EnveloppesLeur seul but est de contrôler (moduler) les autres sections du synthétiseur ; elles sont communément appelées « modulateurs ».

Ces différentes sections du synthétiseur vont maintenant être abordées plus en détail.

La section oscillateur est le cœur du synthétiseur. Elle génère une onde électronique (qui produit des vibrations lorsqu'elle est transmise à un haut-parleur). Cette onde est produite à une hauteur musicale contrôlable, initialement déterminée par la note jouée au clavier ou contenue dans un message MIDI reçu. Le timbre caractéristique de l'onde est déterminé par sa forme.

Il y a de nombreuses années, les pionniers de la synthèse musicale ont découvert que quelques formes d'onde particulières contenaient une grande partie des harmoniques les plus utiles pour la création de sons musicaux. Le nom de ces ondes reflète leur forme réelle lorsqu'elles sont observées sur un instrument appelé oscilloscope : ondes sinusoïdales, ondes carrées, ondes en dents de scie, ondes triangulaires et bruit. PeakLes sections Oscillateur peuvent générer toutes ces formes d'onde, ainsi que des formes d'onde de synthétiseur non traditionnelles. (Notez que le bruit est généré indépendamment et mixé avec les autres formes d'onde dans la section Mixer.)

Chaque forme d'onde (à l'exception du bruit) possède un ensemble spécifique d'harmoniques musicalement liées qui peuvent être manipulées par d'autres sections du synthétiseur.

Les schémas ci-dessous montrent l'aspect de ces signaux sur un oscilloscope et illustrent les niveaux relatifs de leurs harmoniques. Rappelons que ce sont les niveaux relatifs des différentes harmoniques présentes dans un signal qui déterminent le caractère tonal du son final.

Ces signaux ne possèdent qu'une seule harmonique. Une onde sinusoïdale produit le son le plus « pur » car elle ne comporte qu'une seule hauteur (fréquence).

Les ondes carrées/pulsées ne contiennent que des harmoniques impaires, qui ont le même volume que les harmoniques impaires d'une onde en dents de scie.

Un signal carré passe autant de temps à l'état haut qu'à l'état bas. Ce rapport est appelé « rapport cyclique ». Un signal carré a toujours un rapport cyclique de 50 %, ce qui signifie qu'il est à l'état haut pendant la moitié du cycle et à l'état bas pendant l'autre moitié. Peak permet de régler le rapport cyclique du signal carré de base (via le Forme On utilise des commandes pour produire une forme d'onde plus rectangulaire, souvent appelée forme d'onde impulsionnelle. Plus la forme d'onde devient rectangulaire, plus les harmoniques paires augmentent, et plus le caractère de la forme d'onde se modifie, devenant plus nasillard.

La largeur de l'impulsion (la « largeur d'impulsion ») peut être modifiée dynamiquement par un modulateur, ce qui entraîne une variation constante du contenu harmonique de l'impulsion. Ceci peut donner à l'impulsion un son plus riche lorsque la largeur d'impulsion est modifiée à une vitesse modérée.

Une forme d'onde impulsionnelle sonne de la même manière, que le rapport cyclique soit – par exemple – de 40 % ou de 60 %, puisque la forme d'onde est simplement « inversée » et que le contenu harmonique est exactement le même.

Le bruit est un signal aléatoire, sans fréquence fondamentale (et donc sans hauteur). Il contient toutes les fréquences, et toutes sont au même niveau. Du fait de son absence de hauteur, le bruit est souvent utilisé pour créer des effets sonores et des sons de type percussion.

Un modulateur en anneau est un générateur de son qui prend des signaux provenant de deux oscillateurs et les « multiplie » en quelque sorte ensemble. PeakLe modulateur en anneau utilise les oscillateurs 1 et 2 comme entrées. La sortie résultante dépend des différentes fréquences et du contenu harmonique présents dans chacun des deux signaux d'oscillateur, et se compose d'une série de fréquences de somme et de différence, ainsi que des fréquences présentes dans les signaux d'origine.

Pour étendre la gamme de sons pouvant être produits, les synthétiseurs analogiques typiques possèdent plus d'un oscillateur (Peak Il en possède trois. En utilisant plusieurs oscillateurs pour créer un son, il est possible d'obtenir des mélanges harmoniques très intéressants. Il est également possible de désaccorder légèrement les oscillateurs les uns par rapport aux autres, ce qui crée un son très chaleureux et riche. PeakLe Mixer vous permet de créer un son composé des formes d'onde des oscillateurs 1, 2 et 3, d'une source de bruit et de la sortie du modulateur en anneau, le tout mixé selon les besoins.

Peak Il s'agit d'un synthétiseur musical soustractif. Le terme « soustractif » implique qu'une partie du son est soustraite à un moment donné du processus de synthèse.

Les oscillateurs fournissent aux formes d'onde brutes une grande quantité d'harmoniques, et la section filtre soustrait une partie de ces harmoniques de manière contrôlée.

Il existe trois types de filtres de base, tous disponibles en Peak: passe-bas, passe-bande et passe-haut. Le type de filtre le plus couramment utilisé sur les synthétiseurs est le passe-bas. Dans un filtre passe-bas, une fréquence de coupure est choisie ; toutes les fréquences inférieures à cette fréquence sont transmises, tandis que les fréquences supérieures sont filtrées ou supprimées. Le réglage de Fréquence de filtrage Le paramètre détermine la fréquence à partir de laquelle les harmoniques sont supprimées. Ce processus de suppression des harmoniques modifie le timbre du son. Lorsque le paramètre Fréquence est au maximum, le filtre est complètement ouvert et aucune fréquence n'est supprimée des signaux bruts de l'oscillateur.

En pratique, le volume des harmoniques au-dessus de la fréquence de coupure d'un filtre passe-bas diminue progressivement (plutôt que brutalement). La vitesse à laquelle le volume de ces harmoniques diminue lorsque la fréquence augmente au-dessus de la fréquence de coupure est déterminée par les caractéristiques du filtre. Pente Le paramètre de pente est exprimé en « unités de volume par octave ». Le volume étant mesuré en décibels, cette pente est généralement exprimée en décibels par octave (dB/oct). Plus ce nombre est élevé, plus la réjection des harmoniques supérieures à la fréquence de coupure est importante et plus l'effet de filtrage est prononcé. PeakLa section de filtre de 's offre deux pentes, 12 dB/oct et 24 dB/oct.

Un autre paramètre important du filtre est la résonance. Les fréquences à la fréquence de coupure peuvent être augmentées en avançant le filtre. Résonance contrôle. Ceci est utile pour accentuer certaines harmoniques du son.

Lorsque la résonance augmente, un sifflement apparaît dans le son traversant le filtre. À des niveaux très élevés, la résonance provoque l'auto-oscillation du filtre à chaque passage d'un signal. Le sifflement produit est en réalité une onde sinusoïdale pure, dont la hauteur dépend du réglage de la résonance. Fréquence Le contrôle (le point de coupure du filtre) permet de régler cette onde sinusoïdale produite par résonance. Cette onde peut en fait être utilisée comme source sonore additionnelle pour certains sons, si nécessaire.

Le schéma ci-dessous illustre la réponse d'un filtre passe-bas typique. Les fréquences supérieures à la fréquence de coupure sont atténuées.

Lorsqu'on ajoute de la résonance, le volume des fréquences proches de la fréquence de coupure est amplifié.

Outre le filtre passe-bas traditionnel, il existe également des filtres passe-haut et passe-bande. Peak, le type de filtre est sélectionné avec le Forme changer .

Un filtre passe-haut est similaire à un filtre passe-bas, mais fonctionne en sens inverse : ce sont les fréquences inférieures à la fréquence de coupure qui sont éliminées, tandis que les fréquences supérieures sont transmises. Fréquence Le paramètre est réglé au minimum, le filtre est complètement ouvert et aucune fréquence n'est supprimée des formes d'onde brutes de l'oscillateur.

Un filtre passe-bande ne laisse passer qu'une bande étroite de fréquences centrée autour de sa fréquence de coupure. Les fréquences situées au-dessus et en dessous de cette bande sont éliminées. Il est impossible d'ouvrir complètement ce type de filtre et de laisser passer toutes les fréquences.

Dans les paragraphes précédents, la synthèse de la hauteur et du timbre d'un son a été décrite. La partie suivante de ce tutoriel sur la synthèse explique comment contrôler le volume sonore. Le volume d'une note produite par un instrument de musique varie souvent considérablement au cours de sa durée, selon le type d'instrument.

Par exemple, une note jouée à l'orgue atteint rapidement son volume maximal lorsqu'on appuie sur une touche. Elle reste à ce volume maximal jusqu'à ce qu'on relâche la touche, puis le niveau sonore retombe instantanément à zéro.

Une note de piano atteint rapidement son volume maximal après qu'une touche a été enfoncée, mais son volume diminue progressivement jusqu'à zéro après quelques secondes, même si la touche est maintenue enfoncée.

L'émulation d'une section de cordes n'atteint son volume maximal que progressivement lorsqu'une touche est enfoncée. Elle reste à volume maximal tant que la touche est maintenue enfoncée, mais une fois la touche relâchée, le volume diminue lentement jusqu'à zéro.

Dans un synthétiseur analogique, les modifications du caractère d'un son qui se produisent au cours de la durée d'une note sont contrôlées par des sections appelées générateurs d'enveloppe. L'un d'eux (Amp Env) est toujours lié à l'amplificateur, qui contrôle l'amplitude de la note – c'est-à-dire le volume du son – lorsque la note est jouée. PeakChaque générateur d'enveloppe possède cinq paramètres principaux qui déterminent la forme de l'enveloppe ; ceux-ci sont appelés paramètres AHDSR ou « phases » de l'enveloppe.

Ce paramètre est absent de nombreux synthétiseurs, mais est disponible sur Peak. Il détermine pendant combien de temps le volume de la note reste à son niveau maximal après le temps d'attaque, avant de commencer la baisse de volume définie par le temps de déclin.

Ce réglage modifie le temps nécessaire pour que le volume retombe à zéro après avoir maintenu la touche enfoncée. Il permet de créer des effets de fondu enchaîné.

La plupart des synthétiseurs peuvent générer plusieurs enveloppes. Peak possède trois générateurs d'enveloppe : Amp Env Il possède un ensemble dédié de commandes AHDSR (la fonction Hold est contrôlée séparément via le menu) et est toujours appliqué à l'amplificateur pour moduler le volume de chaque note jouée, comme détaillé ci-dessus. Les deux enveloppes de modulation (Environnement Mod 1 et Mod Env 2Elles partagent un ensemble de commandes identique, avec un commutateur d'assignation permettant de sélectionner l'enveloppe contrôlée. Les enveloppes de modulation peuvent être utilisées pour modifier dynamiquement d'autres sections du synthétiseur pendant la durée de chaque note. Peak's Mod Env Des générateurs peuvent être utilisés pour modifier, par exemple, la fréquence de coupure du filtre ou la largeur d'impulsion des sorties d'ondes carrées des oscillateurs.

La section LFO (oscillateur basse fréquence) d'un synthétiseur est un modulateur. Au lieu de participer directement à la synthèse sonore, elle sert à modifier (ou moduler) d'autres sections du synthétiseur. Par exemple, les LFO modifient souvent la hauteur de l'oscillateur, la fréquence de coupure du filtre et bien d'autres paramètres.

La plupart des instruments de musique produisent des sons dont le volume, la hauteur et le timbre varient au fil du temps. Ces variations peuvent parfois être très subtiles, mais elles contribuent néanmoins grandement à caractériser le son final.

Alors que les enveloppes servent à contrôler une modulation ponctuelle sur la durée d'une seule note, les LFO modulent à l'aide d'une forme d'onde ou d'un motif cyclique répétitif.

Comme mentionné précédemment, les oscillateurs produisent une forme d'onde constante, qui peut prendre la forme d'une sinusoïde répétitive, d'une onde triangulaire, etc. Les LFO produisent des formes d'onde de manière similaire, mais généralement à une fréquence trop basse pour être perçue directement par l'oreille humaine. À l'instar d'une enveloppe, les formes d'onde générées par les LFO peuvent être utilisées pour traiter d'autres parties du synthétiseur afin de créer les variations temporelles souhaitées – ou « mouvements » – du son.

Imaginez cette onde de basse fréquence appliquée à la hauteur d'un oscillateur. La hauteur de l'oscillateur monte et descend alors lentement, s'écartant de sa hauteur initiale. Cela simulerait, par exemple, le mouvement d'un doigt sur la corde d'un violoniste lorsqu'il joue avec l'archet. Ce subtil mouvement de hauteur est appelé effet « vibrato ».

Une forme d'onde souvent utilisée pour un LFO est une onde triangulaire.

En revanche, si le même signal LFO modulait la fréquence de coupure du filtre au lieu de la hauteur de l'oscillateur, on obtiendrait un effet de balancement familier appelé « wah-wah ».

Un synthétiseur peut être décomposé en cinq blocs principaux de génération ou de modification (modulation) du son :

Une grande partie du plaisir que procure un synthétiseur réside dans l'expérimentation avec les sons préréglés d'usine (Patches) et la création de nouveaux sons.

Rien ne remplace l'expérience pratique. Expérimentez en ajustant PeakLes différents contrôles de [nom du synthétiseur] permettront à terme de mieux comprendre comment les différentes sections du synthétiseur modifient et contribuent à façonner de nouveaux sons.

Grâce aux connaissances acquises dans ce chapitre et à la compréhension de ce qui se passe réellement dans le synthétiseur lorsque l'on modifie les boutons et les interrupteurs, le processus de création de sons nouveaux et passionnants deviendra facile.