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Pédago
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Flanger, phaser, chorus et modulation

La synthèse sonore - 14e partie

Nous poursuivons dans le présent article notre exploration, débutée la dernière fois, des principaux effets que l’on peut trouver sur un synthétiseur.

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Flan­ger, phaser, chorus

Le flan­ger et le phaser sont des effets issus du prin­cipe de signal retardé. Selon ce prin­cipe, un signal est, soit réinjecté à partir de sa sortie vers son entrée avec un léger retard, soit dédou­blé et mixé, là aussi avec un déca­lage tempo­rel. Dans les deux cas, ce déca­lage crée alors une diffé­rence de phase entre les deux signaux, avec les consé­quences que l’on connaît (voir article 2) : certaines fréquences vont s’en trou­ver augmen­tées, alors que d’autres vont être au contraire atté­nuées, voire tota­le­ment annu­lées. On parle égale­ment, dans ce cas précis, d’un filtrage en peigne, car l’af­fi­chage du spectre d’un tel signal alterne entre les pics (fréquences en phase) et les creux (fréquences hors phase), à la manière d’un peigne.

Les effets dans la synthèse sonore

Les résul­tats sonores produits par le flan­ger et le phaser sont très proches. Les diffé­rences entre les deux effets proviennent surtout de leurs modes de fonc­tion­ne­ment. Le flan­ger produit des pics et des creux fréquen­tiels de dimen­sions et à inter­valles régu­liers. Avec un phaser, l’es­pa­ce­ment, la profon­deur et la largeur des creux et pics peuvent être modi­fiés.

Un exemple de flan­ger : 

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Un exemple de phaser :

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Le chorus repose sur la multi­pli­ca­tion des voix sonores et sur la légère diffé­ren­cia­tion entre elles, que ce soit au niveau du délai entre elles, des alté­ra­tions de leur fréquence fonda­men­tale ou grâce à l’uti­li­sa­tion d’un vibrato désyn­chro­nisé. 

Exemple de chorus :

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La modu­la­tion en anneau

Les effets dans la synthèse sonore

Une forme évoluée de modu­la­tion de l’am­pli­tude est la modu­la­tion en anneau. Cette dernière tire son nom de la struc­ture même de l’as­sem­blage élec­tro­nique dont elle est le produit. Un modu­la­teur en anneau est en effet à l’ori­gine consti­tué d’une série de diodes dispo­sées… en anneau.  

Son prin­cipe de fonc­tion­ne­ment repose sur une onde porteuse P dont l’am­pli­tude vient être modu­lée par une onde modu­lante M. Cette dernière est souvent une onde sinu­soï­dale, mais pas obli­ga­toi­re­ment. N’hé­si­tez pas d’ailleurs à tester d’autres formes d’ondes quand votre modu­la­teur en anneau le permet, vous obtien­drez des résul­tats très diffé­rents ! La porteuse peut être tout signal, simple ou non, là aussi selon ce qu’au­to­rise l’ar­chi­tec­ture de votre synthé. L’ef­fet produit par la modu­la­tion en anneau est d’ailleurs très inté­res­sant.

Pour simpli­fier les choses, admet­tons que chacune des ondes, P et M, soit une sinu­soïde. Tant que la modu­lante ne dépasse pas 20 Hz – donc tant qu’elle n’entre pas dans le champ théo­rique­ment audible de l’être humain – le modu­la­teur en anneau se comporte un peu comme un LFO (voir article 6), et l’on obtient un effet de tremolo. Par contre, au-dessus de 20 Hz, P et M sont trai­tées avec le résul­tat suivant. Les fréquences des deux ondes d’ori­gine dispa­raissent et sont rempla­cées par deux autres fréquences : l’une résul­tant de l’ad­di­tion des deux fréquences d’ori­gine et l’autre de la sous­trac­tion de ces deux mêmes fréquences.

La modu­la­tion en anneau produit un son jugé souvent assez dur, les deux fréquences résul­tant de l’ad­di­tion/sous­trac­tion des fréquences d’ori­gine n’ayant souvent aucun rapport harmo­nique entre elles.

Dans le cas de formes d’ondes plus complexes, la modu­la­tion en anneau va géné­rer deux fréquences pour chaque compo­sant sinu­soï­dal de la porteuse et de la modu­lante.

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Modu­la­tion de largeur d’im­pul­sionMLI (anglais : Pulse width modu­la­tion – PWM)

Une autre forme de modu­la­tion souvent présente sur les synthé­ti­seurs est la modu­la­tion de largeur d’im­pul­sion. De manière géné­rale, en élec­tro­nique, la MLI sert à synthé­ti­ser un signal continu à partir d’un signal de type « on/off ». Ce dernier est le mieux repré­senté par l’onde rectan­gu­laire asymé­trique (« Pulse Wave ») telle que nous l’avons vue dans l’ar­ticle 4 de cette série, que je vous invite à relire rapi­de­ment si ce qui suit vous semble trop obscur. 

Les effets dans la synthèse sonore

Dans le cas de la MLI, l’état haut de l’onde repré­sente le mode « on », et l’état bas le mode « off ». L’idée est que l’on peut simu­ler tout type de signal continu en agis­sant sur le rapport cyclique de l’onde rectan­gu­laire en ques­tion, sans en chan­ger la fréquence.

Ce prin­cipe est notam­ment utilisé en élec­tro­nique domes­tique, par exemple dans les ther­mo­stats de chauf­fage afin de main­te­nir un niveau de tempé­ra­ture stable sans solli­ci­ter une consom­ma­tion conti­nue d’éner­gie.

En synthèse sonore, ce genre de problé­ma­tique n’a pas réel­le­ment cours. Mais alors, me deman­de­rez-vous, quel est donc l’in­té­rêt d’em­ployer la MLI en musique ? Tout simple­ment le fait que lorsque l’on fait varier le rapport cyclique, on modi­fie le contenu harmo­nique de l’onde sonore (mais ni la fréquence fonda­men­tale ni l’am­pli­tude géné­rale). La modu­la­tion peut être comman­dée par un LFO qui va impri­mer un mouve­ment cyclique à la modi­fi­ca­tion. 

Dans notre exemple toute­fois, c’est manuel­le­ment que nous avons fait varier la largeur d’im­pul­sion.

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