Table des matières

1 – L’ACOUSTIQUE, BASE DE LA SYNTHESE SONORE 11

1.1 – Les fréquences et leurs étendues 11
1.2 – La progression logarithmique des fréquences 12
1.2.1 – Déterminer une fréquence 12
1.3 – Les spectres sonores 12
1.3.1 – Le timbre des sons musicaux : une loi incontournable d’harmonie universelle ! 13
Les spectres harmoniques (sons musicaux, dits “périodiques”) 13
Les spectres inharmoniques (bruits et sons non musicaux, dits “apériodiques”) 14
Etendue et décroissance des fréquences harmoniques 14
1.3.2 – Cas particuliers de comportement harmonique 15
1.3.3 – Effets audibles des infrasons, et les ancêtres de la FM et de l’AM 15
1.3.4 – Visualisation d’une onde sonore 16
La visualisation du son : spectre ou forme d’onde ? 17
1.4 – L’évolution dans le temps 17
1.5 – Les transitoires 18

–––––––––––– LE SYNTHETISEUR ANALOGIQUE ––––––––––––

2 – BASES THEORIQUES DU SYNTHETISEUR ANALOGIQUE SOUSTRACTIF 19

2.1 – L’oscillateur 20

2.1.01 – Fréquence 20
2.1.02 – Forme d’onde 21
Signal sinusoïdal 22
Signal en “dent-de-scie” 23
Signal “carré” 23
Signaux rectangulaires et “pulse width” (PW : largeur d’impulsion) 24
Signal triangulaire 25
Des formes de “haute fidélité” ? 26
2.1.03 – Les tables d’ondes 27
2.1.04 – Superposition de formes 28
2.1.05 – Variation continue de forme (morphing) 28
2.1.06 – Synchronisation 28
Oscillateur maître à une fréquence supérieure à celle de l’oscillateur esclave 29
Oscillateur maître à une fréquence égale ou inférieure à celle de l’oscillateur esclave 29
2.1.07 – Effets d’ensemble et de chorus au niveau des oscillateurs 30
PWM (Pulse Width Modulation : modulation de largeur d’impulsion) 30
Les alternatives au PWM avec le signal en dent-de-scie 31
Effets de chorus 31
2.1.08 – Modulateur en anneau (ring modulator) 31
3.1.09 – Wave-folding (pliage d’onde) 32
2.1.10 – Les générateurs de bruit 33

2.2 – Les filtres 35

3.2.1 – Les différentes catégories de filtres 35
Filtre passe-bas (LP : low pass filter, élimination des fréquences supérieures) 35
Filtre-bas haut (HP : high pass filter, élimination des fréquences inférieures) 35
Filtre passe-bande (BP : band pass filter, élimination des fréquences de part et d’autre) 35
Filtre réjecteur de bande (“notch filter” ; élimination des fréquences au centre) 36
2.2.2 – Visualisation de l’action des filtres 36
Forme et spectre d’un signal filtré (passe-bas et passe-haut) 36
2.2.3 – Les réglages des filtres 37
Fréquence de coupure (abréviation française :“Fc” ; cutoff frequency) 37
Pente de filtrage (slope) 37
Résonance 38
Oscillation d’un filtre 39
2.2.4 – Les formants 40
2.2.5 – La disposition des filtres (routage) 41
Filtres en série 41
Filtres en parallèle 42
2.2.6 – Pourquoi un son ne peut pas être dépourvu de fondamentale 42

2.3 – Le VCA (Voltage Controlled Amplifier) 43

2.4 – Le générateur d’enveloppe 44

2.4.1 – Les paramètres de l’Enveloppe 44
L’enveloppe classique, type ADSR (Attack, Decay, Sustain, Release) 44
Les enveloppes complexes 45

2.5 – Les modulations 45

2.5.1 – Suivi du clavier (Keyboard tracking) 45
2.5.2 – L.F.O. (Low frequency Oscillator) 46
Wave (Forme d’onde) 46
Fréquence 46
Delay 46
Synchronisation 47
2.5.3 – Le générateur de rampe (ramp) 47
2.5.4 – Bouclage d’enveloppe et LFO en “one shot” 47

2.6 – Les transformeurs de modulations 48

2.6.1 – “Sample and Hold (“S/H” ; échantillonneur-bloqueur) 48
2.6.2 – Portamento 48
2.6.3 – Lisseur de courbes 48
2.6.4 – Inverseur de polarité 49
2.6.5 – Wave shaping 49

3 – BASES PRATIQUES DE LA SYNTHESE SOUSTRACTIVE 51

3.1 – Les grandes familles de sons par forme d’onde 51

3.2 – Premières ébauches de l’évolution du son par l’enveloppe 51

3.3 – Travail du timbre par le filtrage 51

3.3.1 – Limites imposées par le filtre passe-bas 51
3.3.2 – Utilité du filtre passe-haut 52
3.3.3 – La résonance 52

3.4 – Effets réalisables par l’Enveloppe 53

3.4.1 – Enveloppe vers les filtres sans résonance 53
3.4.2 – Enveloppe vers les filtres avec résonance 53
3.4.3 – Enveloppe vers les VCO (ou vers un filtre en oscillation) 54
Fréquence stabilisée (son musical) 54
Fréquence peu ou pas stabilisée (bruitage) 54
3.4.4 – Les enveloppes inversées 54

4 – ELABORATION DE SONS 55

4.1 – Paramétrages de sons et effets 55

4.1.1 – Quelques grands classiques de la synthèse soustractive 55
Effets d’ensemble : le principe des nappes 55
Dynamique appliquée au filtre ou aux oscillateurs : les cuivres 56
Dynamique appliquée au filtre : les cordes pincées et frappées 57
Transitoires d’attaque en fréquence fixe : du réalisme en plus 58
Transitoire de fin : le cas spécial du clavecin 59
La dynamique – ou sa contradiction ! – pour les sons de basses 59
Astuce : double déclenchement au clavier pour mini séquences de basses 60
Lead en signal brut 61
Balayage harmonique (ambiance science-fiction) 61
Balayage harmonique aléatoire par S/H (autre ambiance de science-fiction) 62
Balayage harmonique par synchro d’oscillateurs : le lead “wac-wac” 62
Percussion électro par balayage de fréquence 62
Formant avec filtrage des harmoniques : le cor anglais 62
Formant avec filtrage de la fondamentale : la bombarde bretonne 63
Formant vocal (approche) 63
Effets de souffle et de chuintement : le tuyau d’orgue 64
4.1.2 – Les modulations en basse fréquence 65
Son : Gargouillis galactique 65
Sons avec harmoniques cycliques 66
Sons avec accords préparés 67
4.1.3 – Le bruit 67
Bruit avec résonance de filtre : le vent 67
Bruit avec enveloppe séparée pour le filtre : la mer 68
Bruit avec enveloppe séparée pour le filtre : locomotive à vapeur 69
Bruit faiblement saturé : la pluie 70
Bruit fortement saturé : bruit de bottes et claquements de mains 70
Bruit fortement saturé avec enveloppe de filtrage indépendante : l’orage 71
Bruit à basses fréquences : tremblement de terre 72
Bruit utilisé comme modulateur : orgue à vapeur 72
Bruit utilisé comme générateur aléatoire d’événements 73

4.2 – La FM analogique, un univers peu exploité ! 75

4.2.1 – Difficultés inhérentes à la FM analogique 75
FM exponentielle et FM linéaire 75
4.2.2 – La FM avec des signaux externes 75
4.2.3 – FM avec des formes riches en harmoniques, un mieux ennemi du bien 75
4.2.4 – Une FM atypique : la “cFM” 75
4.2.5 – Vers le “full FM” analogique ! 77
Harmoniques et vibrations : grosse cloche 77
Harmoniques et vibrations : “didjeridoo laser” 78

5 – Traiter un signal audio 79

5.1 – Les bases du traitement de signal externe 79

5.2 – Le processeur de signal du MS-20 80

5.2.1 – Utilisations détournées 81
Effet de saturation 81
Créer un troisième oscillateur ! 81
Son : “Mars Attack” 82
Son : “Jurassic Park” : 83

5.3 – Travailler par patch ou matrice 84

6 – Connections entre différents synthétiseurs 85

6.1 – Plages d’évolution ; polarité / bipolarité 85

6.2 – La tension entre le clavier et l’oscillateur 85

6.3 – Les tensions de déclenchement 85
Le Voltage-Trig (V-Trig) ou Gate 86
Le Switch-Trig (S-Trig) 86
Le Trigger 86

6.4 – Tableau comparatif des plages de déclenchement de modèles vintage 87

6.5 – Connexion avec tout et n’importe quoi ! 87

–––––––––––– LE SYNTHETISEUR FM ––––––––––––

7 – LA MODULATION DE FRÉQUENCE EN GENERAL 93

7.1 – Un principe vieux comme le monde 93

7.2 – Base de la synthèse FM 94

7.3 – Le spectre de la FM 95

8 – LA REPRESENTATION DES ALGORITHMES : DX CONTRE FM8 99

9 – DX7 : ORGANISATION INTERNE 101

10 – MODE EDIT 103

10.1 – Nom des touches du pavé principal 103

10.1.1 – Edit/Compare (Edition/Comparaison) 103

10.2 – Les réglages de fréquence des opérateurs 103

10.2.1 – Touche 18 : Frequency coarse (Accord large) 103
10.2.2 – Touche 19 : Frequency fine (Accord fin) 104
12.2.3 – Touche 20 : Detune (Désaccord) 105
10.2.4 – Touche 17 : Mode 106

10.3 – Autres contrôles des opérateurs 107

10.3.1 – Touche 27 : Output level (Niveau de sortie) 107
11.3.2 – Touche 17 : Sync (Synchronisation) 107

10.4 – E.G. (Générateur d’enveloppe) 108

11.4.1 – Touche 21 : Rate (Vitesse) 108
12.4.2 – Touche 22 : Level (Niveau) 109
10.4.3 – Usage conjoint de Rate et Level 110
10.4.4 – Le problème des niveaux dans le DX 111
10.4.5 – Utiliser une enveloppe sur un modulateur 112

10.5 – Keyboard Level Scaling (Influence de niveau par le clavier) 112

10.5.1 – Touches 23, 24 et 25 : Break Point, Curve, Depth (Point de scission, courbe, amplitude) 112
10.5.2 – Difficultés particulières avec l’expressivité (Mod sensitivity / Amplitude) 113
10.5.3 – Touche 26 : Keyboard Rate Scaling (échelonnage de vitesse par le clavier) 114
10.5.4 – Touche 28 : Key velocity sens. (Sensitivité à la vélocité) 115
10.5.5 – Le problème des niveaux dans le DX (rappel) 115

10.6 – Touche 7 : Algorithm 115

10.7 – Touche 8 : Feedback (Bouclage) 115

10.8 – Le L.F.O. (Oscillateur basse fréquence) 116

10.8.1 – Touche 9 : Wave (Forme d’onde) 116
10.8.2 – Touche 10 : Speed (Vitesse) 117
10.8.3 – Touche 11 : Delay (Retard) 117
10.8.4 – Touche 12 : PMD (Pitch Modulation Depth) (Amplitude de modulation de hauteur) 117
10.8.5 – Touche 13 : AMD (Amplitude Modulation Depth) (Amplitude de modul. d’amplitude) 117
10.8.6 – Touche 14 : Sync. (Synchronisation) 117

10.9 – Mod. sensitivity (Sensitivité à la modulation) 117

10.9.1 – Touche 15 : Pitch (Hauteur) 117
10.9.2 – Touche 16 : Amplitude 117

10.10 – Pitch E.G. (Générateur d’enveloppe pour la hauteur) 118

10.10.1 – Touches 29 et 30 – Rate et Level 118

10.11 – Touche 31 : Key transpose 118

10.12 – Touche 32 : Voice name 119

11 – MODE FONCTION : LES FONCTIONS MUSICALES Du DX7 121

11.1 – Contrôles sensitifs 121

11.1.1 – Touches 17 à 32 (molette, pédale, breath control, after-touch) 121
11.1.2 – Touche 2 : Poly/Mono 121

11.2 – Pitch bend (courbure de hauteur) 121

11.2.1 – Touche 3 : Range 121
11.2.2 – Touche 4 : Step (Pas) 121

11.3 – Portamento 121

11.3.1 – Touche 5 : mode monophonique 121
11.3.2 – Touche 5 : mode polyphonique 121
11.3.3 – Touche 6 : Glissando 122
11.3.4 – Touche 7 : Time 122

12 – MODE FONCTION : FONCTIONS NON MUSICALES DU DX7 123

12.1.1 – Touche 9 : Edit recall (Rappel de la recherche) 123
12.1.2 – Touche 10 : Voice init. (Initialisation du son) 123
12.1.3 : Touches 11, 12 et 13 : Cartridge form. (formatage de la cartouche) 123
12.1.4 – Touche 14 : Battery check (vérification de la pile du DX) 123
12.1.5 – Touches 15 et 16 : Save ; Load – Transfert d’une banque complète sur cartouche 124

13 – Le MIDI DU DX7 125

Notes diverses 125

14 – BASES DE LA CRÉATION D’UN SON F.M. 127

14.1 – Recherche des harmoniques : s’exercer avec des sinusoïdes est 127

14.1.1 – Pourquoi il importe de s’exercer exclusivement avec des sinusoïdes 127

14.2 – Algorithme, harmonique et transitoire 128

14.3 – Réglage des enveloppes 130

14.3.1 – Elimination des clics parasites 131
14.3.2 – Les enveloppes des modulateurs 131
14.3.3 – Manipulations élémentaires 131
14.3.4 – Coloration du timbre 132

14.4 – Première ébauche 132

14.5 – Généralités sur les algorithmes 132

14.6 – Un renversement de rôle : les «porteurs harmoniques» 134

14.7 – Combinaisons de porteurs harmoniques et porteurs fondamentaux 135

14.8 – Les catégories d’algorithmes 135

14.8.1 – Trois règles générales 135
14.8.2 – Les sections d’algorithmes selon la sérigraphie DX-7 136

15 – AFFINAGE D’UN SON F.M. 139

15.1 – Equilibrage du clavier 139
15.2 – Simuler un splitage de clavier 140

15.3 – Rapidité d’enveloppe proportionnelle à la hauteur des notes 140

15.4 – Sensibilité à la vitesse d’attaque des notes (Key velocity sensitivity) 141

15.5 – Évolution cyclique de la hauteur dans le temps (LFO) 141

15.6 – Notes diverses 141

15.6.1 – La copie d’enveloppes 141
15.6.2 – Influence inattendue des courbes de clavier sur les enveloppes 142
15.6.3 – Les états 0 et 1 (on/off) des opérateurs 142

15.7 – Programmation de la sensitivité 142

16 – TOUJOURS PLUS LOIN… 143

16.1 – Effets d’ensemble 143

16.1.1 – Effets d’ensemble avec “Detune” 143
16.1.2 – Effets d’ensemble avec vibratos indépendants (fréquences fixe modulatrices) 144
16.1.3 – Effet d’ensemble avec porteurs à basse fréquence (fréquences fixes porteuses) 145
16.1.4 – Simulation de PWM 148

16.2 – Équilibre du spectre 148

16.2.1 – Le feedback 150
16.2.2 – Les formants 150

16.3 – Plus loin avec des approches de Chorus, le Phasing, et de “PWM” 153

16.4 – Obtenir un son “vivant” et évocateur 155

16.5 – Les sons abstraits 156

16.5.1 – Imiter l’analogique 157

16.6 – Utilisation subtile de la saturation FM 160

16.6.1 – Création et utilisation de pseudo bruit “bleu” 160
16.6.2 – Evénements cycliques spontanés 161

16.7 – Les interférences d’harmoniques 162

16.8 – Des fuites dans la FM ! 163

17 – LA SAUVEGARDE 165

18 – PATCHER UN DX AVEC UN ANALOGIQUE ?! 167

19 – SONS 169

Compléments documentaires 174