Du
son à la synthèse sonore
Par Laurent
HAVETTE - Janvier
2001
Le
retour des sonorités synthétiques
d'instruments " Vintage "
dans les productions musicales
actuelles, est le prétexte
d'un retour aux sources.
Pas celles de la fée électricité,
mais celles du son. Parler
du " son "
nous donnera en effet
l'occasion d'aborder les
différents types de synthèses
sonores qui sont à l'origine
des instruments et sonorités
restitués par les périphériques
informatiques et musicaux.
Pour l'instant débutons
notre enquête par les
composantes du son.
La
fréquence
A
travers les différents
commentaires et appréciations
que nous pouvons nous
faire d'un son (un gros
son, un son pourri, un
beau son, un son maigrichon,
un super son), on pourrait
bien croire qu'il soit
constitué d'un bloc unique,
d'une durée x et d'un
volume y.
Mais
le " Son "
est en quelque sorte l'arbre
qui cache la forêt : fréquence,
timbre, intensité et enveloppe.
Un son qui possède une
fréquence (on peut également
dire une " hauteur ")
est celui qui fait vibrer
l'air de façon répétitive
(pour reprendre l'image
de la pierre jetée dans
l'eau, elle " fait
des ronds dans l'eau ").Lorsque
ces vibrations sont essentiellement
causées par le hasard,
le son est plutôt appelé
un "bruit".
Si vous vous dites " c'est
un do ", vous
avez sans doute raison,
mais par ailleurs, c'est
qu'il existe un son pur
dont l'intensité est plus
forte que les autres.
Ce
son distinctif qui détermine
la fréquence de la note,
est appelé la " fondamentale ".
Les sons, dont les fréquences
sont des multiples de
la fondamentale, constituent
les " harmoniques ".
Même si la fondamentale
d'un son se situe dans
les basses fréquences
(dans les graves), le
son peut inclure des harmoniques
dans de nombreuses fréquences
supérieures. En temps
normal, nous ne distinguons
pas ces fréquences (à
moins d'y être entraîné),
nous entendons toutes
les nuances qui forment
un son unique avec sa
propre couleur tonale.
Enfin, rappelons que la
fréquence se mesure en
Hertz et que nous percevons,
en tant que bipède
pensant, une plage de
fréquence allant de 20
Hz (sons graves) à 20
000 Hz (sons aigus), cette
perception se dégradant
nettement avec l'âge ou
prématurément avec le
niveau sonore de certains
bals-musette, Golf GTI
suréquipées ou baladeurs
trafiqués…
Le
timbre
Le
timbre est un terme générique
pour qualifier la qualité
d'un son par rapport à
un autre son ayant la
même intensité et la même
fréquence. On parle aussi
de " couleur
tonale ". Cette
notion de qualité réside
dans le nombre d'harmoniques
présents dans le son,
leur fréquences et leur
volume par rapport à la
fondamentale.
L'intensité
Le
terme technique qui s'applique
à l'intensité ou le volume
sonore est "l'amplitude".
Mesuré en Bel, ou plutôt
en dixièmes de Bel ou
encore Décibels, et même
encore et surtout “ dB ”,
le volume mesure notre
perception de l'intensité
du son, et non l'intensité
elle même. Ainsi, la valeur
de 0 dB a été attribué
à un niveau de perception
minimum. Il ne faut pas
le confondre avec le 0
dB des consoles de mixage
et logiciels de traitement
sonore, qui pour sa part,
concerne un niveau électrique
“ optimal ”,
celui qui assure le meilleur
rapport signal / bruit
et qui constitue un moyen
de contrôle pour éviter
saturation et sous-modulation.
L'enveloppe
La
façon dont le volume d'un
son augmente et baisse
pendant la durée d'un
cycle sonore est appelé
l'enveloppe. La lecture
du son débute tout d'abord
par "l'attaque",
une durée pendant laquelle
la note passe du silence
(volume 0) au niveau le
plus fort. La pente de
cette attaque est plus
ou moins forte s'il s'agit
d'un son
percussif, tel que le
piano ou la guitare, ou
d'un son soufflé ou frappé
avec un archer comme le
cors et le violon par
exemple. Plus simplement,
le son d'un coup de fusil
atteint son niveau le
plus fort beaucoup plus
rapidement qu'une vague
d'océan par exemple.
Dans
un deuxième temps, le
son passe par une phase
de " déclin "
(decay) qui constitue
le temps durant lequel
le son s'atténue à partir
du niveau le plus fort
jusqu'au silence. Certains
sons ne déclinent pas
jusqu'au silence. Pour
le violon par exemple,
le son diminue jusqu'à
un niveau stable qui est
appelé le niveau de tenu
ou " sustain "
dans la langue de Shakeaspire.
Ensuite et pour terminer
la partie de l'enveloppe
qui vient après la partie
"sustain" est
appelée le "relâchement
de son" ou "release".
Celui-ci correspond au
temps que le son met pour
passer de la tenue au
silence.
Certains
instruments de musique
peuvent avoir des enveloppes
complexes, mais les étapes
que nous venons de décrire
ci-dessus Attaque-Decay-Sustain-Release
(ADSR), sont les bases
des générateurs d'enveloppes
couramment utilisées dans
la synthèse sonore. Chaque
fois que l'enveloppe d'un
son passe à travers toutes
les étapes, en commençant
par le silence et en revenant
au silence, on dit qu'il
est passé dans un cycle
d'enveloppe.
Notre
sélection de logiciels
de synthèse sonore
- Suite
Copyrght : Laurent HAVETTE
- Extrait de Studio Multimédia
- 1999
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