Synthèse soustractive

La synthèse soustractive se définit par un travail de correction sur le son en “sculptant” ce dernier.
On part d’un signal riche en harmoniques que l’on corrige en fréquences par le biais de filtres.
On parle alors de soustraction sonore.

Synthèse Additive

C’est la première forme de synthèse sonore utilisée.
La synthèse additive consiste simplement en l’addition de signaux simples entre eux dans le but de créer un signal complexe (voir ONDES).

L'échantillonnage

Le procédé d’échantillonnage est définit par l’enregistrement numérique d’un signal analogique par le biais d’un convertisseur (CAN/ADC).

On considère l’échantillonnage comme une forme de synthèse du fait que les échantillons enregistrés peuvent être travaillés en chaîne sonore au même titre que les différentes formes d’ondes produites par oscillateurs.

Synthèse à tables d'ondes

Cette forme de synthèse est purement numérique. Elle consiste a diviser un cycle de forme d’onde périodique en échantillons, stockés individuellement dans des cases prévues à cet effet dans l’échantillonneur. L’ensemble des cases constituent donc le cycle de la forme d’onde. On appelle ce cycle la table d’ondes.

On peut ainsi travailler sur une seule forme d’onde, ce que l’on appelle une table d’ondes fixe, ou sur plusieurs formes d’onde en travaillant sur plusieurs tables d’ondes simultanément, ce que l’on appelle une table d’ondes dynamique.

Banques d'échantillons

Ce sont des banques  de sons se composant de sons pré-enregistrés exploitables en mémoire (mémoire vive sur ordinateur). 

Synthèse Granulaire

Qu'est ce qu'un grain ?

Un grain est une forme d’onde courte avec un point de départ à laquelle on applique une enveloppe.
Chaque grain comporte des informations de fréquences et de phase permettant de définir sa hauteur et sa perception dans le temps.
L’enveloppe du grain peut être :
  • À segments : Attack, Steady state / Sustain, Release
  • Fonctionnelle : Fonction mathématique

On peut également insérer l’enveloppe du grain dans une tables d’enveloppes (même principe que les tables d’ondes d’échantillons).
De plus, en gérant le panoramique de l’enveloppe on peut situer les grains dans l’espace.

Types de synthèses granulaires communes

  • Grilles de Fourier / Ondelettes :  Elles permettent de modifier la hauteur ou la durée d’un son  indépendamment l’une de l’autre.
    La durée est modifiée grâce au paramètre de “time-strech”, la hauteur, elle, grâce au paramètre de “pitch-strech”.
  • Synchrone aux hauteurs : basée sur les sons à éléments formantiques. 
    Un formant est un élément sonore qui définit une expression vocale humaine sur le spectre sonore.
  • Synthèse asynchrone : Elle permet de propager des grains dans l’espace sonore. On appelle les groupes de grains propagés des “nuages”. Chacun des nuages de grains dispose de ses propres paramètres à définir, ces derniers sont statiques. 
 Il existe bien évidemment d’autres formes de synthèses granulaires mais celles-ci restent les plus pertinentes.

Synthèse par modulation d'amplitude

Tout comme pour la modulation en anneau (voir MIDI et effets), la modulation d’amplitude consiste en la modulation d’une onde porteuse par une onde dite “modulante”.  La forme d’onde modulante, ici, est dite “unipolaire” (bipolaire pour la modulation en anneau) et n’évolue donc que dans le domaine positif. Contrairement à la modulation par anneau, les fréquences générées lors de la rencontre des ondes porteuse et modulante ne sont pas masquées mais conservées entre les bandes latérales.

Synthèse FM (modulation de fréquences)

La modulation de fréquence, ou synthèse FM, repose sur le même principe d’onde porteuse et onde modulante que la synthèse par modulation d’amplitude. La différence étant qu’en synthèse FM, on agit sur l’amplitude de l’onde porteuse et non sur sa fréquence. Pour ce faire, on utilise des Opérateurs (combinaison entre un oscillateur à ondes sinusoïdales, un VCA/DCA et un générateur d’enveloppes). La synthèse FM permet ainsi de créer des sons très riches en harmoniques avec très peux de ressources (Opérateurs/Oscillateurs). Cette caractéristique fait de la synthèse FM une des synthèses les plus utilisées.

Synthèse par Modulation Physique

Elle consiste en la synthèse d’un instrument physique par la définition de dimensions et constantes le caractérisant

En définissant un état initial ainsi que des limites on peut ainsi définir l’excitateur (corde, membrane…) dudit instrument modélisé.
Enfin, il faut définir le résonateur (caisse de résonance) de l’instrument et sa relation avec l’excitateur.
L’impédance (résistance des matériaux) doit également être prise en compte.
La synthèse par modulation physique est basée sur des algorithmes, ce qui lui permet de contourner les limitations de l’échantillonnage.
Avec ces caractéristiques, il est donc possible de dépasser les contraintes physiques des instruments et créer de nouvelles sonorités.

Autres types de synthèses sonores

Synthèse Pulsar

La synthèse Pulsar est une forme de synthèse granulaire. Elle est basée, elle aussi, sur des unités sonores très courtes appelées “Pulsarettes“. Grâce à ce type de synthèse, il est notamment possible de simuler un effet de filtre passe-bande.

Synthèse par Distorsion de Phase

Avec ce type de synthèse, il est possible d’agir sur la vitesse de lecture d’une onde sans altérer sa fréquence.La synthèse par distorsion de phase se rapproche ainsi de la Synthèse FM. Elle permet de reproduire un filtre résonnant.

Synthèse Formantique

Un formant est un élément sonore propre à la voix humaine (et certains instruments à vent).
Ces derniers sont des pics d’amplitude de fréquences au sein du signal.
Ce type de synthèse se base sur la synthèse de la voix humaine, pour modéliser d’autres instruments.

Synthèse Arithmétique linéaire

Elle est construite sur l’idée d’addition d’éléments sonores.
Contrairement à la synthèse additive, elle se base sur un mélange de synthèse soustractive et d’échantillonnage.

Synthèse Stochastique

Forme de synthèse visant à modéliser les éléments non périodiques (Bruits).
Elle est définie comme une synthèse permettant de travailler sur des éléments dits “aléatoires“.

Synthèse Graphique

La synthèse graphique est une forme de synthèse permettant de modéliser un son à travers ses données graphiques visuelles.
Il suffit pour cela de convertir l’image traitée en son à l’aide d’un convertisseur numérique analogique (CNA).