Comprendre les Synthétiseurs Analogiques

Certains d’entre vous se retrouvent souvent démunie face à tous les paramètres que proposent les synthétiseurs analogiques (virtuels ou réels). On ne comprend pas toujours en quoi tel ou tel réglage affecte le son, ni choisir un instrument selon son équipement interne. Voici donc de quoi y voir plus claire.

VCO, VCF, LFO, VCA …???!!!

controle

Un Synthétiseur analogique est un appareil qui regroupe plusieurs unités électroniques. Les premiers synthétiseurs « commerciaux » doivent leur apparition à Robert Moog qui a mis sur le marché les premières machines Modulaires. On les appelle « modulaires »  car ces machines étaient composées de plusieurs éléments (les modules) capables de transformer  le son. Les synthétiseurs modulaires sont comparables aux résultats d’une formule chimique ou d’une recette de cuisine dont les ingrédients sont ces fameux VCO, LFO et autres VCA ou EG dont il est question lorsque l’on veut décrire un synthétiseur analogique.

Les éléments dans leur détail

Les sons sont produits au moyen d’oscillateurs qui génèrent une forme d’onde. Ensuite, ces formes d’onde sont acheminées vers d’autres modules comme des filtres ou des amplificateurs, le plus généralement dans l’ordre suivant :

  • L’oscillateur
  • Le filtre
  • l’amplification

-L’Oscillateur (VCO)

le VCO (pour Voltage Controlled Oscillator ou oscillateur commandé en tension) est le point de départ d’une machine analogique, son rôle est d’émettre une forme d’onde (donc un son) destinée à être traitée par les modules suivants.

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on distingue plusieurs formes d’onde :

  • La forme sinusoïdale (Sin), dépourvue d’harmonique cette onde se traduit par un son limpide et pure.
  • La forme en dents de scie (Sawtooth), qui contient toutes les harmoniques et qui produit un son très riche.
  • La forme en Triangle (Triangle), qui est très proche de la forme sinusoïdale, mais avec plus d’harmoniques.
  • La forme d’onde carrée (Square) qui ne contient que des harmoniques impaires, traduit par un son brut est granuleux.

Certaines machines peuvent posséder plusieurs VCO. Les adeptes du « SD.I.Y »  (à traduire « Synth Do It Yourself »- les synthétiseurs fait maison) sont toujours à la recherche des VCO les plus performants et certains ont meilleures réputations que d’autres. Depuis les années 80′ les VCO électroniques ont été remplacés par des microprocesseurs capables d’émettre plusieurs formes d’onde et ainsi de permettre la polyphonie sur un seul instrument. On appelle ces oscillateurs des DCO (pour Digital Controlled Oscillator)

- Le Filtre (VCF)

le VCF (pour Voltage Controlled Filter ou filtre commandé en tension) en deuxième position, va soustraire certaines  fréquences. Les fréquences basses (high-pass) hautes (low-pass), ainsi que d’autres fréquences appelée « fréquence de coupure » (cutoff). On trouve sur certains modules VCF des paramètres tels que le Notch (coupe-bande) qui épargne les fréquences hautes et basses, mais filtre les fréquences autour de la fréquence de coupure.

-L’Amplification (VCA)

Le VCA (pour Voltage Controlled Amplifier ou amplificateur commandé en tension) a pour fonction, comme son nom l’indique, d’amplifier les signaux restants.

D’autres modules

Si le trio de modules VCO, VCF, VCA  constitue le squelette d’un synthétiseur, d’autres modules peuvent venir compléter la liste pour rendre l’instrument plus fonctionnel et en élargir les possibilités . on trouve généralement un :

    • oscillateur basse fréquence
    • générateur de bruit
    • générateur d’enveloppe

L’Oscillateur basse fréquence (LFO)

le LFO ( pour Low Frequency Oscillator) est un générateur de basses fréquences similaire à un VCO, mais qui produit des sons inaudibles pour l’oreille humaine (en dessous de 20Hz ). C’est grâce à ce générateur qu’il est possible d’obtenir des vibratos ou des tremolos.

Le Générateur de bruit (Noise)

Le Noise produit des sons « statiques » tel que des « bruits blancs » (comme des chuintements ou du souffle ) et des « bruits roses ». Ces sons permettent l’élaboration de bruits de vent, de vagues ou pour créer des sons de percussion comme les cymbales.

Le Générateur d’enveloppe (EG)

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Le EG (pour envelope generator) est souvent décomposé en 4 paramètres possibles que l’on appel ADSR à savoir Attack, Decay, Sustain, Release :

  • le paramètre « Attack » permet de régler la durée nécessaire au son pour atteindre son maximum à partir du moment où la touche est appuyée,
  • le « Decay » quantifie la durée nécessaire au son pour retomber de son niveau maximum jusqu’à son niveau d’entretien,
  • le « Sustain » permet de déterminer le niveau d’entretien auquel le son tombe à la fin de la durée de la chute, ou si l’on préfère, la durée de maintien du son
  • le « Release » règle la durée nécessaire au son pour atteindre une valeur nulle.

Ce procédé de création de sons est nommé « Synthèse Soustractive ». Elle fut mise en œuvre dés les années 60′ et demeure très appréciée aujourd’hui pour, notamment, sa facilité d’accès dans le domaine de l’informatique. Plus tard, est apparue la synthèse additive qui, même si elle est beaucoup plus abordable d’un point de vue théorique, reste fastidieuse dans sa mise en pratique à cause des calculs qu’elle requiert. Dans les années 80′, c’est au tour de la synthèse à modulation de fréquence (FM) de faire son apparition. Elle nécessite deux oscillateurs pour produire des sons très crédibles. Durant la même période la synthèse à distorsion de phase  permet aux musiciens de générer de nouvelles formes d’onde.

La synthèse soustractive a été améliorée grâce à la synthèse à table d’ondes (Wavetable) qui en a élargie les possibilités créatives.

Nous avons fait à peu prés le tour des principaux éléments d’un synthétiseur analogique. Prochainement, nous passerons aux travaux pratiques grâce aux merveilleuses émulations numériques de nos instruments favoris !

 

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