Le signal électrique passe par différents modules qui composent l'instrument analogique. Les modules les plus courants sont l'oscillateur, le filtre, le générateur d'enveloppe et le LFO.
L'oscillateur
Ce
premier module du synthétiseur répond à la hauteur de la note jouée. Il
génère ainsi le signal électrique et peut lui affecter différentes formes
d'onde.
I/ Les formes d'ondes.
Le musicien a le choix entre les formes
d'ondes les plus courantes suivantes :
Le son fondamental ne comprenant pas d'harmonique. Le timbre est assez proche des instruments à cordes. Il se constitue de toutes les harmoniques.
Le timbre est un intermédiaire entre le signal en dents de scie et la sinusoïde. Une bonne fondamentale et ses harmoniques.
Le timbre est assez proche des instruments à vent. Il se constitue d'harmoniques impaires.
La hauteur de note est généralement fixe donc indépendante de la note jouée. Il génère toutes les fréquences de la bande passante.
Bruit blanc appauvri qui s'affaiblit dans l'aigu.
II/ Le filtre
Le
filtre ôte des harmoniques à la forme d'onde choisie. Les deux principaux
filtres sont le passe-bas (low pass filter, LPF) qui élimine les aigus
et le passe-haut (high pass filter, HPF) qui élimine les graves. Le
choix de l'action du filtre sur la fréquence se nomme fréquence de coupure
(cut off).
La fréquence,
l'information de la hauteur, est matérialisée au niveau analogique par
le Voltage Controlled Filter (VCO) et numériquement par le Digital Controlled
Filter (DCF).
Enfin la résonance augmente l'amplitude de la fréquence de coupure. (Cut Off)
III/ L'amplificateur et le générateur d'enveloppe
Le générateur d'enveloppe (Envelope Generator, EG) est appelé, sous forme analogique, Voltage Controlled Amplifier ( VCA) et sous forme numérique, Digital Controlled Amplifier (DCA). (cliquez dessus pour entendre un exemple sonore)
Lorsque la note
est jouée, elle indique une hauteur mais aussi une attaque (attack) puis
une décroissance (decay), un soutien (sustain) et un relâchement (release).
Ces quatre derniers segments sont regroupés dans l'enveloppe que l'on nomme
ADSR (attack, decay, sustain, release).Le générateur d'enveloppe influe
sur ces quatre phases, en jouant sur leur volume respectif, amplification,
et leur durée dans le temps. |
L'attack (premier segment) |
Le decay (deuxième segment) |
le sustain (troisième segment) |
le release (quatrième segment) |
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L'attack est le temps pris pour que le son atteigne son volume maximal. Rapide pour la caisse claire, lent pour les cordes. |
Le decay est le temps pris pour que le son décroisse puis se stabilise. Attack rapide pour le piano, puis decay. |
Le sustain ne s'applique qu'aux instruments
dont la sonorité s'entretient indéfiniment. Exemple l'orgue, le piano a une absence de sustain sauf en cas d'utilisation de la pédale sostenuto. |
Lorsque la note est arrêtée de jouer , c'est le temps qu'elle met pour mourir. |
IV/ Le LFO
Le LFO (Low Frequency Oscillateur) a les mêmes propriétés que l'oscillateur, le filtre, le générateur d'enveloppe mais agit d'une façon cyclique qui se distingue de la note jouée et donc développée de façon indépendante par le musicien.
Aux formes d'ondes connues, on peut y ajouter la forme “ Sample & hold ” parfois appelée Aléatoire (Random)
Le sample
& hold.
Le sample est
la période du son, (exemple: un dixième de hertz, dix périodes par seconde),
on pourra tenir cette période par la fonction “ hold ”
indéfiniment jusqu'à l'arrêt définitif voulu par le musicien.
Les modulations
Les modulations sont des variations
périodiques ou quasi périodiques de l fréquence ou de la phase d'un signal.
Les principales modulations de la
fréquence sont :
- Le vibrato (variations lentes autour de
6 Hz)
- Le portamento (Variations lentes sur l'attaque)
-
Le trémolo (variations rapides)
Autres types de modulations : Flanger , Phasing , Chorus ...