Synthetiseur

Synthetiseur

Synthétiseur

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Un synthétiseur ou synthé est un instrument de musique capable de créer et de manipuler des sons électroniquement au moyen de tables d'ondes ou d'oscillateurs électroniques produisant des formes d'ondes que l'on module à l'aide de techniques telles que la synthèse additive, la synthèse soustractive, la synthèse FM, la modélisation physique ou la modulation de phase.


Synthétiseur Moog Minimoog

Sommaire

Principes

Les sons peuvent être créés soit de manière analogique à l'aide de circuits électriques ayant un comportement continu, soit de manière numérique à l'aide de circuits modélisant numériquement les formes d'ondes analogiques, ou bien encore de manière mixte en exploitant ces deux possibilités.

Un synthétiseur possède habituellement un clavier qui permet de jouer avec l'instrument. Toutefois, l'interface d'un synthétiseur n'est pas forcément un clavier, elle peut se présenter sous forme d'un ruban tactile ou même être la détection de la position de la main du joueur dans l'espace. À l'inverse, un instrument électronique muni d'un clavier n'est pas forcément un synthétiseur.

L'enveloppe ADSR

Un des aspects les plus caractéristiques de tout son est son enveloppe d'amplitude. Cette enveloppe détermine si le son est percussif, comme la caisse claire d'une batterie, ou persistant, comme une corde de violon. Le plus souvent, la mise en forme du profil de l'amplitude d'un son est réalisée avec un modèle d'enveloppe "ADSR" (Attack, Decay, Sustain, Release, i.e. attaque, déclin, maintien, relâchement) appliqué pour contrôler le volume des oscillateurs. À part le sustain, chacune de ces étapes est modélisée par un changement dans le volume (souvent exponentiel).

  • la durée d'attaque est la durée mise pour la première élévation du niveau sonore
  • la durée de déclin est la durée mise pour la baisse suivante jusqu'au niveau de maintien
  • le niveau de maintien, la troisième étape, est le volume constant produit quand une touche est maintenue
  • la durée de relâchement est la durée mise pour que le son décroisse du niveau de maintien jusqu'au niveau nul quand la touche est relâchée. Si la touche est relâchée pendant l'étape d'attaque ou de déclin, la phase de maintien est habituellement passée. De manière similaire, un niveau de maintien de zéro produira une enveloppe plus ou moins de piano (ou percussif), sans niveau continûment maintenu, même si une touche est maintenue. Des taux exponentiels sont habituellement utilisés car ils modélisent plus précisément les vraies vibrations physiques, qui augmentent ou décroissent de manière exponentielle.

Bien que les oscillations des vrais instruments changent également de fréquence, la plupart des instruments peuvent être bien modélisés sans ce raffinement. Ce raffinement est nécessaire pour créer un vibrato.

Méthodes de synthèse les plus courantes

Trois types de synthèse sonore ont prédominé dans l'histoire des synthétiseurs. Les plus courantes sont les synthèses analogiques soustractive et additive (l'additive fut utilisée dès le début du 20ème siècle sur un instrument appelé le Telharmonium. Ce fut la première). Elles ont connu leurs heures de gloire dans les années 1970 puis leur retour en grâce dans les années 1990 à 2000 à cause de leur usage très répandu dans les musiques actuelles, et cela continue aujourd'hui grâce à leur facilité d'accès sous forme de logiciel informatique. Toutefois il ne s'agit plus d'un traitement analogique du son mais d'un traitement numérique qui simule le comportement analogique des synthétiseurs de cette époque.

Dans les années 1980, un autre type de synthèse a remporté un large succès, il s'agit de la synthèse FM. Le principe est radicalement différent, il s'appuie sur la modulation de fréquence.

Pour plus de détails, voir l'article synthèse sonore.

Attention, les instruments de musique électroniques munis d'un clavier ne sont pas forcément des synthétiseurs : la plupart du temps il s'agit d'appareils qui reproduisent des sons pré-enregistrés plutôt que de fabriquer des sons de toutes pièces-(instruments numériques). Ces sons proviennent de la numérisation( échantillonnage, quantification) du signal provenant d'un microphone. Ces sons numérisés existent sous forme de fichiers qui sont stockés sur un support magnétique/optique ou flashés dans une mémoire. Ces fichiers sont facilement modifiés par des logiciels de MAO (DAW en anglais). Les séquenceurs et les echantillonneurs permettent d'alimenter en son les synthétiseurs et les expandeurs avant restitution sur des haut-parleurs.

Historique

L'histoire de la synthèse sonore et celle du synthétiseur étant intimement liées, elles sont toutes deux regroupées ici.

Les ancêtres

1874 - Après avoir déposé infructueusement le brevet du téléphone (une heure après Alexandre Graham Bell), Elisha Gray invente le télégraphe musical. Celui-ci comporte un clavier de deux octaves et exploite via des électro-aimants les vibrations de lamelles métalliques. La diffusion est assurée par le réseau téléphonique.

1897 - L'Américain Thaddeus Cahill invente le Telharmonium, appelé aussi Dynamophone car il fonctionne à l'aide de 408 dynamos. Il inspirera la conception de l'orgue Hammond 40 ans plus tard et utilise lui aussi le réseau téléphonique.

1907 - Lee De Forest invente le tube à vide (la « lampe » électronique, la triode) qui va permettre de réaliser des circuits électroniques.

1917 - Le russe Lev Termen invente le Theremin, instrument peu courant mais encore joué et construit aujourd'hui. Il ne comporte pas de clavier mais deux antennes qui sont influencées par les positions des mains, l'une servant à piloter la hauteur et l'autre le volume du son ; ce son est le résultat de la différence entre deux oscillateurs travaillant à très hautes fréquences. C'est lui qui fait les "chœurs" dans le morceau Good Vibrations de Brian Wilson (Beach Boys) et que l'on entend aussi comme l'instrument principal du thème du générique de la série TV britannique Inspecteur Barnaby.

1928 - Maurice Martenot invente « les ondes Martenot », instrument qui utilise le même principe de différence entre deux fréquences élevées mais dispose d'un clavier et d'un moyen de faire des glissandos. Cet instrument au son fascinant a été réédité en 2001 sous le nom d'Ondéa et est exploité notamment en concert par Yann Tiersen. Bien avant, des artistes comme Olivier Messiaen, Edgar Varèse ou Darius Milhaud ont composé pour lui un véritable répertoire.

1930 - Le Trautonium de l'allemand Friedrich Trautwein est le premier synthétiseur à synthèse soustractive. La bande-son du film Les Oiseaux d'Alfred Hitchcock a été entièrement réalisée avec cet instrument, par Oskar Sala, notamment les cris des oiseaux.

1935 - C'est la naissance de l'orgue Hammond, conçu par Laurens Hammond qui travaillait à l'origine à la mise au point d'un moteur destiné à une horloge. Les sons de l'orgue Hammond sont créés par un grand nombre de roues phoniques (sortes de dynamos) et selon un procédé de synthèse additive. Cet instrument est totalement polyphonique. Destiné initialement aux églises, il sera popularisé par le gospel puis le blues, le jazz et le rock. Il est encore très populaire aujourd'hui.

1947 - L'électronicien français Constant Martin invente le Clavioline, instrument à clavier (une octave et demi) n'ayant qu'un seul oscillateur.

1950 - Le chef d'orchestre Raymond Scott crée le Clavivox pour produire des jingles publicitaires, puis l'Electronium, un instrument très avant-gardiste puisqu'il est à la fois un synthétiseur et un séquenceur, permettant donc de programmer des mélodies.

1969 - Le guitariste des Beatles, George Harrison utilise un Moog sur leur album Abbey Road. Pete Towshend, des Who crée l'année suivante des boucles avec un synthétiseur ARP sur Who's Next. Le synthétiseur deviendra alors un instrument de rock.

Synthétiseurs remarquables

Voici une liste des instruments qui ont représenté une étape importante au niveau du son ou d'un style musical et qui méritent un article dédié. Pour chaque instrument, des musiciens ou des styles étroitement liés sont indiqués. Pour davantage de modèles de synthétiseurs, voir Catégorie:Synthétiseur.

Principaux fabricants

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