Synthétiseur logiciel

Certains synthétiseurs virtuels sont manipulés à l’aide d’une souris. D’autres, à l’instar des versions matérielles, répondent à des commandes digitales, à travers des protocoles tels que le MIDI. L’intégration de séquenceurs permet de jouer des partitions. De plus, la connectivité avec des claviers ou des interfaces matérielles transforme l’ordinateur en un équipement de production musicale.

Outre leur flexibilité, les instruments virtuels se distinguent par leur accessibilité financière, idéale pour les producteurs en home studio. Ils facilitent la reproduction de sonorités qui étaient autrefois générées par des synthétiseurs de grande taille. Les musiciens bénéficient également d’une nouvelle mobilité, exploitant des logiciels de synthèse installés sur des ordinateurs portables puissants. Ces outils offrent une alternative nomade pour maximiser la créativité musicale.

Les synthétiseurs virtuels peuvent être utilisés de manière autonome ou en tant que plugins au sein de stations audionumériques. Plusieurs formats coexistent et permettent d’intégrer différentes variations, tels que AAX, VST, AU, LV2, LADSPA, DSSI. 

Types de synthétiseurs logiciels

Les logiciels de synthèse, communément appelés softsynths, proposent diverses méthodes de création sonore, telles que la modulation de fréquence (FM), la modélisation physique, ainsi que les synthèses soustractive, additive et celle basée sur des échantillons. Les émulations vont au-delà de la simple reproduction sonore, avec des interfaces graphiques qui reprennent exactement les commandes présentes sur les instruments initiaux.

Certains simulateurs peuvent même importer les patchs sonores d’origine, offrant une précision quasi indiscernable par rapport aux modèles physiques. À cet effet, des éditions virtuelles de synthés analogiques sont proposées par les développeurs. 

D’autres logiciels reposent sur la technologie des échantillons, dépassant souvent les capacités de leurs homologues matériels. Les bibliothèques de samples sont utilisées pour reproduire de manière réaliste des instruments matériels, comme des pianos. Ces bibliothèques prennent en charge les formats suivants : « .wav », « .sf » ou « .sf2 ».

Un aspect intéressant des softsynths réside dans leur adaptabilité aux besoins des compositeurs. Le « mode brouillon » facilite une édition initiale rapide de la partition, offrant un rendu en temps réel, mais sans la pleine qualité du « mode production », utilisé pour générer un son de haute qualité. Ce processus est comparable à l’utilisation du premier mode lors de la création d’animations 3D ou CGI, dans lequel le compromis entre qualité et délai d’exécution guide les choix pour l’examen des brouillons et les ajustements nécessaires.

Origine et histoire du synthétiseur logiciel

L’histoire des synthétiseurs logiciels est liée à celle du développement du MAO (musique assistée par ordinateur) et de la musique électronique. Au début, ces programmes informatiques étaient principalement employés pour créer des sons simples, limités aux formes d’ondes basiques comme celles qui sont sinusoïdales, carrées et triangulaires. Les premiers prototypes, apparus en 1980, se présentaient souvent comme des versions virtuelles des synthétiseurs analogiques, avec des synthèses additives ou soustractives.

L’un des pionniers de cette ère a été le Yamaha DX7, introduit en 1983. Celui-ci utilisait une méthode de synthèse appelée « modulation de fréquence », le DX7. L’avancement des technologies informatiques en 1990 a abouti à la sophistication des softsynths. Ceux-ci ont évolué pour émuler une vaste gamme de synthétiseurs analogiques et numériques, mais aussi d’autres instruments tels que les pianos, les guitares et les batteries. Ces logiciels ont commencé à intégrer des techniques de synthèse innovantes comme la synthèse à table d’ondes, la synthèse granulaire et la modélisation physique.

Un exemple marquant de cette époque fut le Native Instruments Reaktor, lancé en 1996. En tant que synthétiseur modulaire, il permettait aux utilisateurs de créer leurs propres instruments personnalisés via une interface glisser-déposer. En l’an 2000, ces logiciels, devenus plus complexes, étaient souvent intégrés dans des DAW. Simultanément, les équipements musicaux virtuels ont connu une démocratisation, avec de nombreuses entreprises proposant des versions gratuites ou à faible coût.

Aujourd’hui, les synthétiseurs logiciels sont des éléments indispensables dans la production de musique électronique. Ils sont capables de générer une variété de sons, allant des classiques analogiques aux textures électroniques modernes. Dotés de fonctionnalités avancées de modulation et d’automatisation, les softsynths offrent aux utilisateurs la possibilité de créer des sonorités complexes et dynamiques.

Fonctionnement du synthétiseur logiciel

Les divers composants du synthétiseur logiciel sont quasiment semblables à ceux des versions matérielles. Toutefois, des variations sont observées sur certains modèles. Il est courant que les fabricants d’instruments développent eux-mêmes ou aident à développer les logiciels de simulation.

Les oscillateurs génèrent des signaux avec une tonalité cohérente. Sur les synthétiseurs virtuels qui sont dotés de plusieurs de ces composants, un empilement est possible, générant ainsi des sonorités plus riches. Les enveloppes ADSR (Attack, Decay, Sustain, Release) et les LFO (Low Frequency Oscillator) entrent ensuite en jeu, permettant une variation étendue des paramètres. Par exemple, la modulation du pas des oscillateurs via une enveloppe ou la modulation de la phase via un LFO offre la possibilité d’explorer de nouveaux horizons sonores.

Les filtres éliminent les fréquences indésirables. L’application d’enveloppes ou de LFO crée des variations dynamiques. Les logiciels, en revanche, exploitent la puissance du code binaire et des algorithmes pour émettre un son. Ils fonctionnent grâce au processeur et à la RAM de l’ordinateur.

Dans cette ère numérique, les synthés logiciels offrent une multitude d’options. Vous pouvez télécharger des émulations de matériel vintage ou opter pour des versions contemporaines. Les programmes informatisés sont relativement accessibles par rapport aux instruments physiques. Leurs prix plus modestes, voire l’existence de certaines versions gratuites, facilitent l’accès à cette technologie. 

Apprentissage du synthétiseur logiciel

La maîtrise du synthétiseur logiciel repose sur une compréhension au préalable du fonctionnement du modèle matériel. En effet, comme le logiciel imite le son de ce dernier, l’approche reste la même. Bien que la maîtrise du piano puisse éclairer les concepts clés, il est crucial de noter que tous les synthétiseurs ne sont pas munis d’un clavier.

Maîtriser quelques techniques de base de la synthèse sonore

Les boîtes à outils de synthèse sonore, dédiées aux applications interactives, offrent un point de départ idéal. À noter que celles-ci sont téléchargeables en ligne. Ces ressources fournissent des guides pratiques et des codes sources accessibles, permettant une introduction structurée aux différentes méthodes de synthèse numérique.

Le choix d’une méthode spécifique dépend de l’intérêt individuel de l’apprenant. Une approche pratique consiste à modifier le code STK correspondant pour répondre aux besoins de ce dernier.

L’introduction aux filtres numériques, avec applications audio, ainsi qu’aux explications sur les mathématiques de la transformation discrète de Fourier, est particulièrement utile pour ceux qui souhaitent approfondir leurs connaissances.

L’outil FAUST (Functional AUdio STream) offre la possibilité d’explorer les filtres et les effets numériques. À cet effet, il suffit d’utiliser les exemples pour générer le code modèle VST (Virtual Studio Technology), LADSPA (Linux Audio Developer’s Simple Plugin API), etc. Pour commencer en douceur, il est conseillé de travailler sur le rendu sonore. Cette approche permet d’expérimenter de nouvelles techniques sans se soucier initialement de l’interactivité en temps réel. Un enregistrement des fichiers sous le format « .wav » dans le disque dur est suffisant pour élargir votre compréhension avant de plonger dans des configurations plus complexes.

Le livre de Hal Chamberlin, Applications musicales des microprocesseurs, peut aider à l’assimilation de ces techniques de base.

S’exercer régulièrement

Une pratique régulière de l’instrument constitue une approche pratique pour la compréhension de la synthèse sonore. Toutefois, la synthèse modulaire est aussi à explorer. Se familiariser avec les outils permet de développer une meilleure intégration du fonctionnement des modules qui pourraient enrichir la palette sonore.

S’aider des ressources disponibles

Combiner l’expérience pratique avec la consultation de ressources telles que la lecture de divers ouvrages et le visionnage de vidéos permet d’enrichir considérablement la compréhension de ce mode de production musicale.

Entre 1960 et 1970, les synthétiseurs étaient une innovation naissante. Les manuels d’utilisation, les articles de magazines et les livres parus à cette époque fournissent des explications élémentaires. À ce jour, malgré l’évolution technologique, ces ressources offrent des perspectives intéressantes. Pour les synthés plus récents, des vidéos et tutoriels, avec des contenus instructifs, sont disponibles sur de nombreuses plateformes.

D’autres outils sont aussi disponibles pour approfondir vos compétences. Syntorial, un tutoriel interactif de synthétiseur, propose une expérience immersive pour la programmation des logiciels.