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L’ABC DU SYNTHÉTISEUR

BLOCS DE BASE CONSTITUANT UN SYNTHÉTISEUR

Hauteur (Pitch) – déterminée par : VCO
Couleur de timbre (Tone Color) – déterminée par : VCF
Volume – déterminé par : VCA

Contrôlé par :

• Clavier (KYBD-CV / GATE)

• Contrôleur

• LFO (Oscillateur de signal de modulation)

• Auto Bend

• Env-1 et Env-2

Sorties et signaux :

• Signal sonore

• Tension de contrôle

• Tension de gate

LES TROIS QUALITÉS DU SON

Les trois qualités du son sont : la hauteur, la couleur de timbre et l’intensité sonore.

Le son est le résultat de vibrations physiques dans les objets. La hauteur produite dépend de la vitesse des vibrations. La figure 1 montre que plus la vitesse de vibration est élevée, plus la fréquence des vibrations est haute, et plus la hauteur est aiguë.
La fréquence se mesure en unités appelées Hertz (Hz). Si une source sonore vibre à un rythme de 100 vibrations par seconde, on dit qu’elle a une fréquence de 100 Hz. L’oreille humaine normale peut entendre des sons dont les fréquences vont d’environ 20 Hz à environ 16 000 Hz.

Dans les synthétiseurs, la hauteur est contrôlée par le VCO (Oscillateur Commandé en Tension). Un oscillateur est un circuit électronique qui génère une forme d’onde ou, dans ce cas, un son. « Commandé en tension » signifie qu’une tension est utilisée pour contrôler la fréquence (la hauteur, ici) de l’oscillateur : plus la tension est élevée, plus la fréquence est haute.

Ceci constitue donc la première qualité du son : la hauteur.

La figure 1 montre ce que l’on appelle des ondes sinusoïdales, la forme de vibration la plus simple. Le son d’une onde sinusoïdale est très pur et net.

La plupart des sources sonores vibrent toutefois à de nombreuses fréquences simultanément.

La plus basse de ces vibrations — et généralement la plus forte — est celle que nous percevons comme la hauteur musicale de la source sonore.
La présence de ces autres fréquences est ce qui donne à une source sonore sa deuxième qualité : la couleur de timbre.

Les fréquences produites par les vibrations complexes d’une source sonore sont appelées harmoniques. Les harmoniques sont généralement des multiples de la fréquence fondamentale (fréquence de hauteur).
Par exemple, considérons une source sonore qui vibre de façon à produire une hauteur de 200 Hz :

• Le premier harmonique serait 200 Hz (1 × 200 = 200).
  On l’appelle aussi fondamental, car c’est cette fréquence qui donne au son sa hauteur musicale.

• Le deuxième harmonique serait 2 × 200, soit 400 Hz.

• Le troisième harmonique serait 3 × 200, soit 600 Hz.

• Le quatrième harmonique serait 4 × 200, soit 800 Hz, etc.

La figure 2 montre une onde carrée.
Les ondes carrées produisent une couleur de timbre ressemblant beaucoup à celle d’une clarinette.
Elles ne contiennent que les harmoniques d’ordre impair — c’est-à-dire les fréquences qui sont 1, 3, 5, 9, etc. fois la fréquence fondamentale (ou fréquence de hauteur).
Les harmoniques d’ordre pair sont absents.
Ainsi, la couleur de timbre est déterminée par le contenu harmonique du son : plus il y a d’harmoniques, plus la couleur de timbre est brillante.

Dans un synthétiseur, la couleur de timbre est contrôlée par le VCF (Filtre Commandé en Tension).
Le VCO produit une onde sonore de base riche en harmoniques.
Le VCF est utilisé pour supprimer (ou filtrer) certaines de ces harmoniques, contrôlant ainsi le contenu harmonique du son final.
La quantité d’harmoniques supprimés est réglable par une tension de contrôle.

La troisième qualité du son, l’intensité sonore (ou volume), est déterminée dans un synthétiseur par le niveau ou l’amplitude de la forme d’onde, comme indiqué en figure 3, et est contrôlée par le VCA (Amplificateur Commandé en Tension).

L’intensité sonore d’un son varie au cours de sa production :

• Frappez une touche de piano et le son atteint immédiatement un volume maximum.

• Maintenez la touche et le son décroît progressivement.

Ce schéma d’évolution du volume dans un son est appelé enveloppe.
La sortie du générateur d’enveloppe est une tension de contrôle.
Cette tension est utilisée pour commander le VCA, modelant ainsi le profil d’intensité sonore de la sortie du synthétiseur.

Fig. 1 — Hauteur du son (fréquence)

Haute / Basse

Fig. 2 — Couleur de timbre (contenu harmonique)
Onde carrée (avec harmoniques) / Onde sinusoïdale (sans harmoniques)

Fig. 3 — Volume (amplitude)
Grand / Petit