[Théorie Synthèse]-Synthèse additive avec Reason

Synthèse sonore additive
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La Synthèse sonore additive consiste à créér un son en superposant des signaux sinusoïdaux harmoniques.
Principe
Depuis Joseph Fourier, on sait qu'un signal périodique peut être décomposé en somme de sinus et cosinus, de fréquences multiples de la fréquence fondamentale du signal. Ce sont ces signaux élémentaires qui sont utilisés dans la synthèse additive pour obtenir des sons plus complexes. Cette méthode permet théoriquement de créer tous les sons périodiques.
Mise en œuvre
Le nombre d'oscillateurs dans un synthétiseur étant fini, on est obligé de se contenter d'une somme finie de signaux sinusoïdaux. La fréquence et l'amplitude de chaque oscillateur est paramétrable, de même que l'enveloppe. À titre d'exemple, le Kawai K5 possède 126 oscillateurs, un générateur d'enveloppe globale et quatre générateurs d'enveloppe, qu'on pourra associer à différentes harmoniques.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Synth%C3%A8se_sonore_additive

Principe : obtenir des forme d'onde complexe à partir de sinusoïdes. En effet, un son étant composé d'une fréquence fondamentale, et de fréquences harmoniques, suffit d'ajouter à une fondamentale les harmoniques voulue.
Points fort : l'avantage de cette forme de synthèse est ça simplicité. Elle est en effet très facile à comprendre, aisée à programmer.
Points faible : cette forme de synthèse est limité du fait que l'on est obligé de ce contenter d'un nombre limité d'harmoniques, sinon la programmation en deviendrai vite fastidieuse. Le son obtenu s'en recent, et les possibilité sont pas énormes.
Représentants de cette forme de synthèse : peu de synthés utilise cette forme de synthèse, du fait de ces limites. Il faut remonter aux origine de la synthèse pour trouver quelque représentant (le Telharmonium, ou encore l'orgue hammond).Plus récemment, les progrés du numérique ont permis la naissance d'un synthé à synthèse additive : le K5 de Kawai (année 1987). Notons qu'il est capable de générer jusqu'à 128 harmoniques !!! Ce qui est quasiment impossible à programmer à la main. Mais de panique, les ingénieurs ont tout prévu, et il n'est pas nécessaire de programmer le 128 oscillateurs à la main, ce qui permet d'obtenir des son intéressants assez facilement.

http://perso.wanadoo.fr/b.leconte/sylvain/differenttype.htm

Bonjour !

Je me suis proposé ici de calculer les 270 premières harmoniques de la fondamentale du son LA ( 55 hertz ) afin de bâtir une session sur laquelle on pourra faire de la synthèse additive à partir des harmoniques naturelles ( comme si nous avions 270 oscillateurs de sinus ). Pour trouver les harmoniques d’une fondamentale donnée il suffit de multiplier sa fréquence en occurrence ce 55 hertz premièrement par 2 ce qui nous donne l’harmonique à la fréquence 110 hertz, puis de la multiplier par 3 ce qui nous donne l’harmonique à la fréquence 165 hertz, puis de la multiplier par 4 ce qui donne 220 hertz etc… j’ai fait ça jusqu’à l’harmonique 270 ce qui, multiplié par ma fondamentale de départ ( 55 hertz ) donne une fréquence très haute soit : 14 850 hertz.

J’ai utilisé Sound Forge pour produire les 270 waves de Sinus correspondantes aux fréquences des 270 harmoniques de la fondamentale à 55 Hertz. J’ai créé des waves d’une seconde pour chaque harmonique. J’ai ensuite importé chacune de ces 270 petites wave dans 45 NNXT sampler à raison de 6 harmoniques par sampler donc. J’ai placé toutes ces waves en « loop ». J’ai utilisé les sorties audio indépendantes des différents NNXT vers 45 mixer 6 :2 ce qui permet d’avoir 270 audio IN pour 270 harmoniques, chaque harmonique possède donc un place personnelle au travers des différentes entrées des 45 mixer 6 :2 .De plus j’ai envoyé les sorties de chaque mixer 6 :2 vers les entrées audio IN d’un peu plus de 3 consoles mixer 14 :2 . ( 3 consoles 14 : 2 nous donnant 42 entrées alors qu’il faut en gérer 45 ). Le tout étant piloté par un Combinator.

L’intérêt de tout cela ? Comme je le mentionne au début, faire de la synthèse additive à partir des harmoniques naturelles d’une fondamentale donnée. Comme vous avez des fonctions « mute » pour chaque harmonique, vous pouvez donc ainsi entendre le résultat des rapports de certaines harmoniques entre elles. Quand vous êtes satisfait du son vous effacez tous les modules dont vous n’avez pas activé les harmoniques et vous sauvegardez sous un autre nom de RNS ou autre nom de patch Combinator.

Je vous averti d’avance, il faut à la base une configuration musclée pour gérer cette session. Car au départ, même si tous les harmoniques sont sur « MUTE » ( sauf la fondamentale ), c’est quand même 270 waves que Reason active par l’intermédiaire de 45 samplers branchés sur 45 mixers 6 : 2 branchés sur 4 consoles 14 :2… Il ne sera donc pas possible avec cette session de jouer quoi que ce soit à cause de la charge CPU très forte ! Vous pourrez cependant appuyer sur une seule touche à la fois. Le but étant de chercher un timbre particulier en faisant s’accoupler divers harmoniques choisies à travers les 270 présentes. Ce n’est qu’après avoir effacé les modules inutilisés par votre son que vous pourrez jouer.

Voici les configurations de mon PC : Pentium 4 , processeur 2.8 Ghz , RAM 1024 Mo.
Et voici ce qui se passe en terme de puissance CPU lorsque j’active seulement une note sur mon clavier midi

Regardez ! Attention ! (.jpg )

Si vous ouvrez cette session il vous suffira de désactiver les « mute » correspondants au diverses harmoniques. Les petits mixers ( 6 :2 ) permettent d’entendre et de gérer les paramètres individuels de chaque harmonique. Les grands mixer permettent de gérer les harmoniques par groupes de 6. À l’ouverture, il est à noter que le volume est très bas. De plus, c’est seulement la fondamentale à 55 hertz que l’on entend. C’est en ajoutant des harmoniques que le son deviendra plus fort. Et puis, comme il est possible de donner des gains différents pour chaque harmonique, il sera donc possible d’entendre seulement la fondamentale plus forte ainsi que les autres harmoniques s’y rapportant.

Je vous présente ici un exemple sonore où l’on entend la fondamentale très grave suivi des 30 premières harmoniques dont je désactive à la souris simplement les « mute ».Il ne faut pas se fier au « noise » qu’on peut entendre. C’est que j’ai enregistré ça avec le « ce que vous entendez » de ma carte son, il va de soi que les waves des harmoniques et de la fondamentale ne comportent aucun noise.

CLIQUEZ ICI !!!

De plus je vous ai enregistré un petit exemple sonore plus « musical » fait à partir de cette session additive. J’ai ajouté un peu de disto Scream 4 et un petit LFO dans la scale de la disto et finalement un peu de reverb. On est très loin d’un B4 de Native Instruments qui émule les vieux orgues comme le Hammond ( encore que j'ai fait ça très vite ) mais bon, c’est intéressant de constater que je sors ce son à partir de cette session :

CLIQUEZ ICI !!!

Vous pouvez finalement avoir accès à ma session RNS ( 18 Mo ) de synthèse additive compressée en format RAR en

CLIQUANT ICI !!!

Sur ce,
Bonne synthèse Additive !

Franco La Muerte

PS: Petit Quiz... Êtes-vous capable de me dire quel type d'accord je plaque à l'ouverture de mon exemple sonore musical juste ici plus haut ? Si vous ne savez pas, allez lire le Tuto sur les accords que j'ai fait à cette adresse :

[Théorie Musicale]-Les 4 accords de base



Et alors ? Majeur , Mineur , Augmenté ou Diminué ?