Synthèse sonore additive

La synthèse sonore additive consiste à créér un son en superposant des signaux sinusoïdaux harmoniques.



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  • Ce tutoriel est une application du dossier sur la synthèse additive. Le synthétiseur crée est particulièrement simple. Son architecture se compose de 8 oscillateurs... (source : fr.audiofanzine)

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 principale 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 l'ensemble des 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.

La synthèse additive bénéficie des progrés de l'informatique en matière de puissance de calcul et il est actuellement facile d'additionner en temps réel des dizaines d'oscillateurs dans des logiciels de synthèse sonore modulaires tels que Max/MSP ou Reaktor fonctionnant sur un ordinateur domestique courant.

Elle peut aussi être appliquée en temps différé. Dans ce cas, le nombre d'oscillateurs envisageable est si élevé qu'il ne forme plus une limite pratique (cela est envisageable par exemple avec le logiciel Csound).

Une approche spécifique consiste à piloter la synthèse additive par une interface graphique dans laquelle l'activation d'un oscillateur est déterminée par le dessin de points ou de lignes, au départ sur une table spéciale et plus tard sur un écran d'ordinateur. Cette approche a été initiée sous l'impulsion du compositeur Iannis Xenakis au travers de l'UPIC   (en) dès les années 1970 et est actuellement poursuivie avec des logiciels tels que MetaSynth ou Spear.

La principale difficulté rencontrée en synthèse additive est la grande quantité de données de commande à manipuler, qui croît linéairement avec le nombre d'oscillateurs. Une solution est de coupler au moteur de synthèse un système qui pilote la totalité des oscillateurs (et des enveloppes d'amplitude conjointes) via un nombre de commandes réduit capable de générer la totalité des données nécessaires. Une autre méthode consiste à piloter la synthèse via des modèles obtenus directement ou indirectement par l'analyse spectrale d'un ou plusieurs sons existants.

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