Daniel BEAUFILS
© INRP - TECNE
Dernière mise à jour 11/05/1998

Notes : certaines images sont réactives et peuvent alors être agrandies en cliquant dessus.


  PRÉSENTATION GÉNÉRALE

Virtual Waves © (environnement Windows) est un logiciel de synthèse, de traitement et d'analyse sonore. Il permet de créer des synthétiseurs "virtuels" en connectant des modules entre eux à la façon de Music V : modules générateurs (oscillateurs, lecteurs d'échantillons, modulation F.M., etc.), modules de traitements (filtres, modulateurs, etc.) et d'analyse (spectre 2D, sonagramme, etc.).

L'ergonomie est intuitive : il suffit de sélectionner puis de déposer sur le plan de travail les modules nécessaires au "montage" et de les connecter entre eux en tirant des "fils".

Chaque module peut être paramétré et le paramétrage peut être sauvegardé. A l'issue du calcul, le son est envoyé sur les enceintes acoustiques. Il peut également être sauvé au format WAV et être exploité dans toute application musicale gérant les pistes audio ou multimédia. Par ailleurs, on peut visualiser et éditer la forme d'onde de tout son ainsi généré grâce à un module spécifique oscilloscope.

  LES GÉNÉRATEURS

Les générateurs de base sont les oscillateurs. Il s'agit de générateurs de signaux de formes classiques (sinusoïde, triangle, carré, etc.) dont on peut choisir la fréquence et la durée totale. Dans la version 2 de VirtualWaves, les oscillateurs peuvent être modulés en fréquence par un signal extérieur.

Le premier niveau de synthèse sonore est constitué par le générateur Synthèse additive. Il s'agit d'un module gérant la somme de huit harmoniques. On fixe la fréquence fondamentale et la durée totale, et l'on peut ajuster les amplitudes moyennes relatives et moduler l'enveloppe de chaque composante.

Un module de synthèse F.M. est également disponible. Il donne accès à la gestion des 32 algorithmes à 6 opérateurs du système DX7 de Yamaha.

Un système de synthèse par modèle physique est également disponible pour synthétiser les sons d'instruments à anche et/ou à cordes.

  LES TRAITEMENTS

Le premier niveau de traitement est la modulation de l'enveloppe. Il est en fait réalisé par une modulation d'amplitude dont une des entrées est un signal de variation lente obtenu par une fonction mathématique ou avec le module spécifique de générateur d'enveloppe.

La modulation d'amplitude est intéressante pour le physicien puisque le module permet de réaliser la modulation d'un signal par un autre. On peut ainsi illustrer le transport d'information en modulant un signal sinuoïdal de fréquence élévée par le son d'une voix.

Comme on le sait, la modulation d'amplitude repose sur un circuit multiplicateur. Ce type de fonctionnalité, connu des musiciens électroacousticiens, est disponible également. Il s'agit du modulateur en anneau. Mis en relation avec le modulateur d'amplitude et les outils d'analyse et de représentaiton spectrale, il permet d'illustrer l'effet de génération de fréquences latérales.

La modulation de fréquence permet également d'illustrer les effets d'enrichissement par l'ajout de composantes "harmoniques". En fait, à ce niveau, la synthèse F.M. est plus intéressante.

Au niveau des traitements, différents filtres intéresseront également le physicien : filtre passe-bas, passe-haut, passe-bande et résonant dont on peut ajuster la fréquence de coupure et la pente, filtre de convolution qui travaille directement dans le plan des fréquences.

Les musiciens trouveront également les modules Flanger, Arpégiateur, Harmoniseur, Mixage, Echo, etc.

  LES OUTILS D'ANALYSE ET DE REPRÉSENTATION

VirtualWaves 2 propose trois outils d'analyse et de représentation spectrale qui pouront être utilisés de façon complémentaire.

Le module dit de transformé de Fourier à court terme permet d'obtenir les représentations spectrales 2D classiques : l'amplitude des composantes en fonction de la fréquence, et ce pour une date quelconque.

Le sonagramme : représentation dans le plan temps-fréquence des intensités relatives des différentes composantes spectrales et de leur évolution au cours du temps. Un pointeur que l'on déplace sur le sonagramme permet de connaître les valeurs de la fréquence et de l'amplitude correspondante à chaque date. En complément, la coupe à une date donnée, c'est-à-dire l'amplitude en fonction de la fréquence est affichée sur la partie gauche du sonagramme.

Tous les paramètres (fenêtrage, codage couleurs, etc.) du calcul de la transformée de Fourier discrète sont accessibles.

Une troisième représentation spectrale peut être utilisée. Il s'agit de la représentation en 3D, dite en Vocodeur de phase, qui permet de visualiser les évolutions temporelles de la répartition spectrale.