mardi 31 juillet 2012

Tips et astuces: comment programmer un synthétiseur?

 Tips et astuces: comment programmer un synthétiseur?

Bonjour.

L'objectif de cet article est de vous présenter quelques sons "standard" sur les synthés, pour vous permettre de mieux maîtriser votre instrument, de mieux comprendre comment ça marche, et surtout d'acquérir l'expérience et les connaissances pour pouvoir, par la suite, créer vos sons vous même, pas au hasard mais efficacement et rapidement.

Je vais vous présenter ici de quelle manière programmer quelques sons basiques: basse, piano-clavier, violon, cuivre, orgue. Je ne me contenterai pas de vous donner des réglages tout faits, ce qui ne sert pas à grand chose puisque chaque synthé est différent (pire: chaque oscillateur, chaque filtre, chaque potard de chaque synthé sonne différemment) et reproduire exactement le même réglage sur 2 synthés de marques différentes peut donner deux résultats très éloignés. Chaque synthé est unique, et je suis sûr que vous pourrez appliquer ces quelques astuces avec le vôtre.

Avant de vous plonger dans cet article, je vous conseille si ce n'est pas déjà fait de lire le post précédent "synthétiseur : comment ça marche" dans lequel je présente les différentes parties et fonctionnalités des synthés, surtout si vous n'êtes pas à l'aise avec tous les concepts dont je parle ici. Et même si vous pensez en connaître un rayon sur le sujet, cela devrait vous intéresser au moins en partie!

Tout d'abord, il me semble intéressant de préparer un peu le terrain. Avant de composer un son avec un synthé, il est intéressant de "décomposer" un son naturel, pous savoir de quels ingrédients on aura besoin!! Qu'est ce qu'il y a de commun à tous les sons d'instruments? et ben tout simplement, un début, un milieu et une fin! On appellera le début l' "Attaque" .Cela représente les quelques millisecondes du début du son, le moment où le marteau frappe la corde du piano, où le médiator gratte la corde de la ... gratte, ou encore lorsque la baguette du batteur heurte le tom.  Puis le milieu ( Sustain = "tenue"), c'est le moment où le son se maintient, à volume quasi constant ( quelques secondes pour un piano, zéro pour un tom de batterie). Enfin, le son s'estompe progressivement jusqu'à disparaître. c'est le Release (relâchement).

Les quelques millisecondes d'attaque sont très importantes pour plusieurs raisons. Tout d'abord, pour notre oreille, cela va caractériser très fortement le son: deux sons identiques, mais l'un avec une attaque franche, nette et marquée et l'autre avec une attaque molle et progressive (différence de quelques millisecondes au début) nous paraîtront complètement différents. Un son est toujours produit par l'action d'un objet sur un autre, la plupart du temps il s'agit d'un choc. La naissance du son dans la nature est donc accompagnée d'un "bruit" au moment de l'attaque. Les fréquences spécifiques, contenues dans ce petit "bruit" spécifique à chaque instrument (accompagnées des fréquences éphémères du son en train de naître et pas encore stabilisé à sa vibration naturelle), sont appelées transcients. Ensuite, l'attaque est importante parce que dans un mix de plusieurs pistes, un début "franc et net" de chaque note des différents instruments permet de mieux "repérer" chaque début de note dans une progression, et ainsi permet de gagner en "clarté". Et une attaque très marquée de chaque son, ça donne de la PATATE!

Ensuite arrive la phase "Sustain". C'est le moment pendant lequel le son va durer "sans décliner". Ce qui n'existe en fait pas pour un instrument "percussif" (piano = marteau, guitare = médiator, batterie = baguette) car après avoir été excité, la partie vibrante va osciller de moins en moins fors jusqu'à se taire. Par contre, pour un instrument à vent (saxo, trompette, orgues) ou cordes frottées (violon..), il est possible de maintenir le son durant plusieurs secondes, en continuant à souffler ou à frotter. Toutefois, en synthèse, on programme souvent un sustain pour permettre de tenir un son plus longtemps, comme pour les sons de piano électronique ou même de basse. Dans ce cas, après la phase d'attaque, le son se maintient tant qu'on n'a pas relâché la touche du clavier.

Enfin, le Release permet au son de s'estomper naturellement. un son qui "s'arrête net", dans la nature, met toujours en réalité un petit instant pour disparaître. Par contre, en électronique, un signal qui s’arrête net, il s'arrête vraiment net, trop brusquement pour notre oreille d'animal. C'est pourquoi on laisse toujours une phase de release. Très courte dans certains cas (basse, orgue, percussions en bois) ou plus longue (piano, violon, percussion à peau) voir très longue (nappes de synthé, percus type derbouka).


Comme nous l'avons vu dans l'article précédent, "synthétiseur : comment ça marche?", on appelle ENVELOPPE ADSR les réglages d'Attack, Decay, Sustain, Release sur un synthé.


Après ces quelques précisions, je pense qu'on peut attaquer!




Commençons par ce qui, j'en suis sûr, vous intéresse le plus: la basse.

La basse électrique (rock, funk, disco, reggae....) ou son aïeule la contrebasse jouée en pizzicati (au doigts et pas à l'archet, comme dans le jazz, bossa, rock...) sont bien entendu la base que l'on va essayer de reproduire avec un synthé dans un premier temps.

On va faire les choses dans l'ordre. Tout d'abord, il faut choisir une forme d'onde pour notre oscillateur (on va en utiliser un seul au début). Laquelle? Et bien, la corde de basse ou de contrebasse tirée puis relâchée par le doigt du musicien va créer une onde avec peu d'harmoniques: type sinus ou triangle. On pourrait donc envisager d'utiliser un triangle (le sinus, à moins de le repasser dans un effet distortion, est trop pauvre en harmoniques). Dans ce cas, on obtiendra une basse très sourde et grave, un peu type sub bass. Pour obtenir une basse plus présente (si c'est l'instrument principal comme pour de la bass-music type electro-house, dubstep et autres crunk), on utilisera une forme d'onde plus riche ( en général square, parfois saw) et on atténuera les harmoniques aiguës et brillantes grâce au filtre. On fait ici ce qu'on appelle de la synthèse "soustractive", c'est à dire qu'on part d'un signal sonore complet sortant de l'oscillateur, et ensuite on le "rabote" avec filtres et ampli-contrôlé (VCA pour Voltage Controlled Amplifier, dont le rôle est de baisser le volume de départ).

Ensuite, on se rappelle quelles sont les caractéristiques de l'enveloppe d'un son de basse: attaque franche (doigt ou médiator), bonne tenue (la corde vibre, le bois aussi, le son a une certaine durée) puis release assez court (le son s’arrête dès que la main gauche du bassiste relâche la corde).

On va utiliser les 2 enveloppes ADSR, une pour le volume, l'autre pour le filtre (si votre synthé ne présente qu'une seule enveloppe, utilisez la pour contrôler le filtre, pour un résultat plus funky)

Je vais donc commencer par parler de l'enveloppe ADSR appliquée au filtre, également appelée Enveloppe generator ou EG.

Avant de commencer à bidouiller l'ADSR, sélectionnez une forme d'onde square sur un oscillateur, coupez les autres, mettez le cutoff et la résonance du filtre Passe-Bas (Low-Pass ou LP)à 1/3 de course et le paramètre "Envelope Amount"  presque à fond (si vous ne trouvez pas, c'est que ce paramètre est parfois appelé autrement: Eg Int ou Contour, lisez mon article "un synthé: comment ça marche?" ou reportez vous à la notice de votre machine si vous rencontrez un prob pour ça!). Ainsi, les fréquences graves passent toujours à travers le filtre (en dessous de la valeur du cutoff) et le cutoff a "de la marge" pour monter au dessus de sa valeur de départ grâce à l'action de l'EG. La résonance permettra d'amplifier l'impression d'évolution du filtre dans le temps.

Mettez le Sustain à zéro.

L'attaque de notre enveloppe ADSR sera réglée à Zéro ou presque: le son d'une vraie basse semble apparaître immédiatement lorsqu'on joue une note. Le fait de ne mas mettre complètement à zéro permet au son de ne pas naître trop brusquement, mais l'effet de ce paramètre ne doit pas devenir choquant, on ne l'entend presque pas)

Le Decay sera assez court (réglage du potard entre 1 et 3, sur 10),c'est cette phase qui constitue réellement l'"attaque". Essayez de rallonger un peu le Decay, ça donne un côté funky.

Le Release est assez court, essayez à peu près la même valeur que pour l'Attack. On adapte en général le release en fonction de la ligne de basse jouée: si c'est un enchaînement rapide de notes courtes, on diminue le release pour éviter que les notes ne se superposent (vous allez me dire, "de toute façon, mon Moog, il est monophonique alors pas de risque de jouer 2 notes à la fois..." oui, d'accord, mais si le but n'est pas d'avoir un son légato mais plutôt une basse qui groove, avec de la patate, il faut laisser à chaque note son attaque, et éviter de la noyer dans le release de la note précédente!)

J'en profite pour mentionner un "principe général": un instrument qui joue lentement, ou avec des silences entre chaque note, a moins besoin d'une attaque franche et d'un release court. On peut le "laisser traîner". Par contre un instrument qui joue très rapidement ( basse slap, synthé avec arpégiateur) doit être plus percussif, donc attaque et release assez courts. Ceci n'est pas toujours vrai, il ne faut pas s'y restreindre, mais dans la plupart des cas vous verrez que c'est pas faux.

Montez un petit peu le sustain (entre 1 et 3 maxi.) pour voir ce que ça donne. si le son est trop clair et brillant, baissez-le.


Une fois que l'EG semble correctement paramétrée, jouez uniquement avec les paramètres Cutoff et EG-INT, pour doser l'action du filtre sur le signal sortant de l'oscillateur. Vous comprendrez que durant la phase d'attaque (c'est à dire surtout le Decay comme je l'ai déjà dit), on laisse passer des harmoniques aiguës un très court instant au début du son, ce qui donne une attaque marquée et percussive (on reproduit ainsi les "transcients" dont j'ai parlé plus haut). Plus on monte le EG INT, plus le filtre monte haut pendant ce court instant. Plus on monte le Sustain, plus le filtre reste ouvert après le decay.

Notez bien que tout ceci est vrai dans le cas où votre EG-INT a une action positive sur votre filtre. C'est la seule possibilité sur la plupart des synthés. Cependant certains permettent d'inverser l'action de l'EG et ainsi, durant l'Attack la fréquence du filtre descend en dessous de la valeur du potard Cutoff, puis elle remonte durant le decay, se stabilise à un niveau inférieur au niveau de départ tant qu'on garde la note, puis remonte au niveau de départ.

Si on avait choisi un triangle au lieu de notre carré comme forme d'onde de l'oscillateur, on aurait moins de brillance, moins d'harmonique dans le signal d'origine, et on se retrouverait avec une attaque moins marquée, parce qu'au moment où le filtre est ouvert (attack et release), il y aurait moins d'harmoniques qui passent au travers, vu qu'elles ne sont pas là au départ!

Dans ce cas (OSC. tri.),et même éventuellement dans l'autre (OSC. square) il est intéressant de faire agir l'EG également sur le Volume (AMP). De la même façon que pour le filtre, on laisse passer plus de volume durant l'attaque (attack et release du filtre) que durant le sustain. L'attaque ressort alors encore plus fort par rapport à la tenue du son, et on gagne ainsi en patate.

Petit résumé sur un schéma: (pas très beau, hein??  promis, je ferais mieux la prochaine fois...)




Et on enchaîne avec le son de violon, ou cordes frottées plus généralement (String en anglais! Je vous vois venir avec vos sourires en coin... mais non, je ne suis pas là pour vous parler de slips).

Comme pour la basse, on va commencer par choisir une forme d'onde pour l'osc. Et comme pour la basse, on ne va pas la choisir au pif, mais en observant de quelle manière le son est généré par un violon: c'est l'archer (du crin de cheval tendu comme la corde d'un arc) qui frotte la corde vibrante de l'instrument. Comme je l'ai expliqué dans mon article "un synthé, comment ça marche?", le crin de cheval, comme un cheveu ou poil humain, est lisse dans un sens et accroche dans l'autre. J'avais comparé ça, vu au microscope, à une très, très longue pomme de pin: les écailles glissent si on la frotte vers la pointe, mais accrochent si on glisse vers la base (ça accroche donc on ne glisse plus vraiment..). Bref, imaginez que vous frottez une ficelle avec une pomme de pin. La ficelle va se tendre sous l'action successive de chaque écaille, puis se détendre d'un coup sec dès que l'écaille est passée. On obtient un signal en dents de scie.

 On va donc utiliser un oscillateur réglé sur SAW pour produire ce son, voir éventuellement mélanger 2 oscillateurs (SAW tous les deux !) pour grossir un peu le résultat.

Contrairement à la basse, au piano, à la guitare et aux percussions, le son n'est pas issu d'un choc, mais d'un frottement. L'attaque sera donc très différente ici de celle de la basse : peu marquée, voir même floue. Au contraire de la basse, le son met un bref instant pour apparaître. Une fois que le son est produit, il reste constant (à moins que le musicien effectue un vibrato, que l'on pourra reproduire avec le LFO comme indiqué dans l'article précédent, "un synthé, comment ça marche?". Et enfin, le son disparaît assez rapidement.

On va donc appliquer l'EG au Volume (Amp) afin de faire monter progressivement le volume (attack sur 2 ou 3), puis on permet au son de durer si on garde la touche enfoncée (sustain à donf), puis relâchement assez rapide (release sur 2 ou 3). On règle l'intensité de la modulation du volume par l'ADSR à fond (EG INT ) (si ce n'est pas possible de la régler, c'est qu'elle est déjà à fond par défaut).

Si on dispose d'un deuxième EG, on peut l'appliquer au filtre pour qu'il soit un tout petit peu plus ouvert pendant l'attaque, donc avec une attack à zéro, decay court (1 ou 2), sustain à 3 (même valeur que release du filtre). Et pour le filtre, l'EG agit faiblement: EG INT sur 1 ou 2. Cela permet de recréer les "transcients" une fois de plus, ces harmoniques présentes lors du début de la vibration de la corde et donc à l'instant de la formation du son .

Voici un exemple de réglages:




















Ici je n'ai pas indiqué de volume pour l'osc.2, on peut laisser à zéro ou rajouter un deuxième signal saw légèrement désaccordé (ou à l'octave) pour grossir le son et donner l'impression d'un ensemble de cordes.



On continue avec les cuivres (Brass in english)

La manière de synthétiser un son de cuivres ressemble beaucoup à ce qu'on vient de faire pour les violons. Ce n'est pas pour rien que j'enchaîne les deux l'un après l'autre.

Les cuivre ( trompette, tuba) ou les bois (saxo, clarinette) ne sont pas classés dans la même famille et ont des places distinctes dans l'orchestre symphonique. Les cuivres sont plus brillants, à cause de leurs résonances métalliques.  Le saxo, bien qu'ayant un corps en cuivre, est classé dans les bois parce qu'il utilise le même principe de production sonore au niveau de l'embouchure (là où le musicien souffle). Les cuivres ont une embouchure simple avec un trou, et ce sont les lèvres qui font office d'oscillateur. Les bois, eux, possèdent une anche (parfois deux comme le hautbois), c'est une petite lamelle de bois qui va vibrer sous l'effet de l'air soufflé.

Les tips que je vais vous présenter ci-après permettent d'approcher un son de cuivre ou de saxo, qui ont en commun leur corps métallique et donc beaucoup d'harmonique brillantes et aigues. Le son des bois est plus feutré et chaleureux, on l'obtiendra avec un filtre LP plus fermé, donc des réglages de cutoff plus faibles (ou moins d'EG INT sur le filtre).

Tout comme le violon, mais pour d'autres raisons, on utilisera un OSC réglé sur SAW. Les vibrations du corps métallique, excité par les vibrations de l'air soufflé, génèrent en effet une oscillation de type dents de scie.

Mais contrairement au violon, on va travailler l'attaque avec le filtre. Lorsque le son naît dans un cuivre, au moment où l'instrumentiste se met à souffler dedans, on entend un espèce de "PWA". Essayez de chanter une mélodie de trompette ou de saxo en disant " pwa pwa pwa pwaaa"... ca ressemble assez, pas vrai?? et c'est bien différent de l'attaque d'un violon. Pour reproduire cet effet, on utilise l'enveloppe du filtre: on place le cutoff à une valeur moyenne ( 3 à 4) , on monte la résonance (pas trop, 2 ou 3). On a notre position de départ du filtre assez fermée. On applique à ce filtre un EG assez fort ( 4 à 6). Le cutoff va donc remonter grâce à l'action de l'enveloppe. Pour que le son ne stagne pas à la valeur maximale du cutoff, on le fera redescendre doucement en laissant 1 ou 2 secondes de release (potard sur 4). Pas trop de sustain, à vous de doser (de 1 à 4) et comme toujours un peu de release pour que ça reste naturel.

Pour l'enveloppe du volume, vous pouvez tout simplement  utiliser la même enveloppe, ça fonctionne très bien. Ou alors si votre synthé dispose d'une deuxième enveloppe pour le filtre, essayez l'attack entre 0,5 et 1 , le decay proche de 0, sustain à donf et release à la même valeur que l'autre enveloppe. (quand je crée un son, je règle en général les deux release des deux ADSR à la même valeur, si le synthé que j'utilise le permet).

Voici un exemple de réglages:



















Venons-en au Piano.

Comme vous le savez, le piano est un instrument à cordes, celles-ci étant frappées par de petits marteaux reliés mécaniquement à chaque touche du clavier.

Une corde se met à vibrer de manière différente en fonction de la façon dont on la fait vibrer. si on utilise un médiator ou un doigt pour la tirer, on obtient une onde sonore proche du triangle. L'archet du violon force la corde à vibrer selon une onde "dents de scie". Et le marteau du piano, qui est carré, va nous donner le plus logiquement du monde une onde... carrée! (square)

On utilisera donc une forme d'onde carrée pour le 1er oscillateur, que l'on doublera par un 2ème oscillateur également carré mais à l'octave ( en effet ouvrez un piano, vous verrez qu'il n'y a pas une seule corde par note, mais 2 ou 3 pour grossir le son, sauf sur les cordes très graves qui sont seules.

Le piano a un son assez doux et feutré, moins brillant qu'un cuivre par exemple. On positionnera donc le cutoff de manière à avoir un son riche mais sans trop de brillance: sur 4 (ou 5 maxi)ça devrait le faire. Si 5 vous paraît une valeur correcte, baissez-le un peu, parce que l'EG va le faire remonter un petit peu pour apporter de la brillance lors de l'attaque ( decay de l'ADSR). Laissez la résonance à zéro.

Pour les enveloppes EG, plusieurs solutions : si vous disposez de 2 enveloppes indépendantes, une pour le filtre et une autre pour le volume, faites comme ceci :

En ce qui concerne le volume, l'attaque est franche, le son ne met pas un certain temps à naître comme dans le cas d'un string, et il s'éteint lentement si on maintient la note. Donc attack à 0, decay à fond (10) et sustain à 0.

L'attaque du piano est franche et directe: l'attack de l'EG du filtre comme du volume seront à zéro. Par contre le choc du marteau engendre des transcients : un bruit et des harmoniques brillantes à l'instant du choc. Pour reproduire ce phénomène, on va appliquer un très court decay au filtre, pour qu'il laisse passer des harmoniques au moment de l'impact, début du son. L'EG AMT est léger: on ne veut pas trop de brillance non plus. Pour l'EG du filtre, positionnez l'attack et le sustain sur zéro, le decay très court: 1 ou 2. Montez très légèrement l'EG AMT (entre 1 et 3) jusqu'à entendre une attaque un peu plus franche. vous y êtes.

Si vous n'avez qu'une seule adsr pour le volume et le filtre, essayez: attack à 0, decay à 3, sustain à moitié, release à 2. Vous remarquerez que la valeur du sustain empêche le filtre de redescendre à sa valeur initiale.. il faudra donc un peu baisser le réglage du cutoff pour compenser. Ce réglage conviendra si vous ne gardez pas les notes tenues trop longtemps, sinon ça risque de sonner un peu artificiel, parce que le son ne s'estompera pas ( bon, faut dire qu'un son de "piano" synthétisé sonne toujours artificiel, mais c'est pas la peine d'en rajouter une couche).



















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