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

Notes : En cliquant sur    vous pourrez écouter les sons correspondants ; de plus, certaines images sont réactives et peuvent alors être agrandies en cliquant dessus.

  LE PROBLÈME DE L'ANALYSE SPECTRALE EN SECONDE ET L'HYPOTHÈSE DE RÉSOLUTION

Les nouveaux programmes de physique de lycée ont introduit l'analyse spectrale des sons. À ce niveau, il semble qu'une difficulté réside dans l'utilisation même des outils d'analyse spectrale : d'une part les notions de base de fréquence, d'amplitude, etc.  (et leur homologues musicaux de hauteur, intensité), ne sont guère maîtrisées et, d'autre part, la décomposition spectrale est difficile à justifier que ce soit d'un point de vue physico-mathématique ou d'un point de vue de perception.

Partant de la citation de C. Bernard (" il est admis en général que la synthèse reconstitue ce que l'analyse avait séparé, et qu'à ce titre la synthèse vérifie l'analyse"), citation mise en exergue au chapitre "Analyse par la synthèse" de J.C. Risset (La synthèse sonore, Cahier de l'IRCAM, n°2, p52), nous proposons de recentrer le cours de physique concernant l'analyse spectrale, sur la synthèse spectrale. Cela signifie, par exemple, que la démarche générale est d'introduire l'analyse spectrale, non pas en premier pour justifier ensuite la synthèse additive, mais précisément en sens inverse : on montre d'abord avec la synthèse additive que l'on peut obtenir des sons "normaux", ce qui justifie que l'on recherche ensuite de telles composantes dans les sons "naturels".

Ainsi, l'objectif est de montrer que l'on peut synthétiser des sons musicaux, ou du moins naturels, tels la vibration d'une corde de guitare ou d'une lame, un gong, etc. L'activité repose sur l'utilisation de Virtual Waves suivant une progression permettant de passer d'un son "pur" à un son naturel, mettant donc en évidence l'écart important qu'il y a entre le son sinusoïdal du physicien et un son musical : présences d'harmoniques, mais aussi évolution dans le temps de l'amplitude globale (attaque et extinction sont essentielles à la perception) et évolution de la répartition spectrale elle-même !

La progression peut être la suivante : on fait écouter un son de percussion ou de corde pincée (percussion type cymbale ou gong, corde pincée type guitare) puis on propose les étapes successives permettant de recréer un son semblable (addition d'oscillateurs et modulations d'amplitudes).

  LA RÉALISATION AVEC LE LOGICIEL VIRTUAL WAVES

On montre d'abord la possibilité de générer un son dit "pur" (sinusoïde).

On montre ensuite l'enrichissement grâce à l'addition de plusieurs générateurs sinusoïdaux : 1,2, 4 générateurs oscillateurs et un module de mixage.

On montre alors l'importance de la modulation de l'enveloppe globale : modulation d'amplitude type ADSR (attack, decay, sustain, release).

C'est à ce moment que le son généré prend une allure de son "naturel".

On introduit alors le module de synthèse additive qui permet de mixer facilement jusqu'à 8 oscillateurs et de choisir l'enveloppe de chacun d'eux : on fait alors varier le timbre au cours du temps.

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