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Portail sur la musique et les claviers modernes : piano, synthétiseur et orgue.

TECHNIQUE ET MAO



LE CLAVIER DE SYNTHÉTISEUR ET SES POSSIBILITÉS TECHNIQUES

De tous les éléments communs aux nombreux claviers électroniques en service, c’est vraisemblablement le clavier qui se distingue par sa présentation et ses particularités. Indispensable pour le pianiste qui se sentirait un peu perdu sans sa présence, le clavier de synthétiseur, malgré une apparence familière, possède de nombreuses différences d’utilisation avec son homologue acoustique : split, portamento, tessiture cachée, aftertouch… Des caractéristiques invisibles, mais fort utiles, et qui méritent que l’on s’y attarde…


LA TESSITURE DU CLAVIER

Contrairement aux pianos, dont le nombre de touches est généralement invariable (88 touches), les claviers des synthétiseurs se distinguent les uns des autres. Le nombre de touches peut être aussi petit que 32 (soit 2 octaves et demie), comme sur le MS10 de Korg, ou au contraire atteindre un nombre de notes proche du piano avec 73 notes (6 octaves). Entre ces valeurs extrêmes, on trouve de nombreuses combinaisons, variant généralement par bonds d’une demi-octave.


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La taille la plus courante est de 60 notes, soit cinq octaves. Une telle dimension permet de ne pas se sentir techniquement trop à l’étroit en jouant avec les deux mains, tout en étant dans la capacité d'interpréter un vaste répertoire. Cependant, si le synthétiseur est destiné seulement à interpréter des mélodies, un clavier de 4 octaves, voire moins peut suffire.

Vous devez savoir également que les claviers ayant le même nombre de touches ne sont pas forcément semblables ; en particulier les claviers correspondant à un nombre entier d’octaves. En effet, les touches peuvent aller de do à do (la majorité) ou aller de fa à fa.

Outre le nombre de touches, il faut aussi mentionner leurs dimensions qui, sur certains claviers de synthétiseur, ne sont pas de taille « standard », c’est-à-dire que les touches sont parfois plus petites que celles d’un piano. Il arrive même qu’elles soient plus courtes, comme avec le clavier bandoulière KX7 de Yamaha.

A la différence de l’orgue, très peu de synthétiseurs possèdent plusieurs claviers (le Prophet 10 avec ses deux claviers est une exception… En fait, il réunit deux Prophet 5). A l’inverse, avec l’arrivée sur le marché des expandeurs, les synthétiseurs sans clavier sont légions ! Cette absence de clavier peut s’expliquer de plusieurs façons :

Soit l’instrument est un synthé de recherche. Dans ce cas, il a été prévu pour être piloté par le clavier d’un autre instrument, ou il est utilisé sans clavier pour faire, par exemple, des bruitages. Soit le synthétiseur sans clavier fait parti d’un ensemble modulaire dont le clavier constitue un module vendu à part (clavier maître, par exemple). Ce type d’instrument peut être utilisé avec le clavier prévu par le constructeur, ou le clavier d’une autre marque, à condition que ce dernier possède des caractéristiques techniques communes.

Enfin, le synthétiseur peut faire partie d’un orgue électronique – fort rare aujourd’hui depuis que l’orgue électrique a décliné commercialement – et utiliser un des claviers de l’orgue pour ses propres besoins. Généralement, c’est le clavier supérieur qui sera utilisé, étant donné que c’est le synthé qui s’occupe de l’aspect mélodique.

Si le synthétiseur est monodique (une seule note possible à la fois), et de plus analogique, un circuit, dit de « priorité », reliera le ou les VCO du synthétiseur, à la touche la plus à droite du clavier au cas ou le musicien enfoncerait plusieurs touches simultanément (PS : dans le cas de synthétiseurs monodiques à clavier duophonique, la note la plus à droite sera jouée par l’instrument, tandis que la note la plus à gauche donnera naissance à une tension CV et à un signal de déclenchement, destinés à un autre synthétiseur.).


LE CLAVIER A BOUTONS

Le clavier à touches conventionnel des synthétiseurs peut également être remplacé par un clavier d’accordéon à boutons. Les constructeurs offrent alors leurs modèles aux musiciens avec parfois les deux versions. Ce fut le cas avec le synthétiseur français Exagone qui exista en version clavier de 44 touches ou clavier accordéon de 64 touches disposées en 4 rangs.


LES TESSITURES APPARENTES

La tessiture réelle des synthétiseurs est sans rapport avec les dimensions apparentes de leurs claviers. Généralement sur les claviers de taille réduite (de 3 à 5 octaves), un 'sélecteur d’octaves' est utilisé pour transposer les notes jouées d’une ou de plusieurs octaves vers le bas et vers le haut ce qui permet de dépasser la tessiture du piano. Ainsi, un modeste clavier de 4 octaves peut se transformer en un clavier piano grâce à cette astuce technique (PS : il est bon de rappeler que dans les faits, le sélecteur d’octave est difficile à utiliser dans des conditions « live ». Il doit donc être paramétré à l'avance de façon à optimiser la tessiture des sons que l’on cherche à reproduire.).

Sur les synthétiseurs analogiques, le sélecteur d’octave s’exprime en pied, comme sur l’orgue. Le réglage 16 pieds (16’) abaisse d’une octave ; 32’ de deux octaves, etc. Tandis que le réglage 4’ transpose d’une octave au-dessus et le 2’ de deux octaves. Le 8’ correspond donc à la hauteur normale du son. Sur les synthétiseurs numériques, c’est beaucoup plus simple et plus clair. Soit c’est tout simplement indiqué en toute lettre sur l’écran d’édition, soit c’est un bouton poussoir qui nous invite avec un + (une octave) ou un – (une octave).


LES CARACTÉRISTIQUES DES CLAVIERS DE SYNTHÉTISEURS

En dépit de leur diversité, la plupart des claviers de synthétiseur présentent souvent les mêmes caractéristiques…


LA TENSION DE SORTIE SUR SYNTHÉ ANALOGIQUE

Le clavier est chargé de délivrer une tension destinée à contrôler la fréquence du ou des VCO. Pour accomplir cette mission, le clavier, équipé de nombreuses résistances, fonctionne comme un grand potentiomètre, c’est-à-dire en diviseur de tension.

La tension de sortie doit être précise et très stable, ce qui nécessite une source de tension de haute qualité, des contacts excellents (généralement en or ou argent) et des résistances de précision.

Si la différence de tension, correspondant à deux notes voisines, est constante, quelles que soient les positions de ces notes sur le clavier, le clavier sera de type octave/volt ou encore logarithmique. Par contre, si la tension du clavier augmente de plus en plus vite, au fur et à mesure que l’on avance vers les aigus, le clavier sera dit linaire, de type hertz/volt. Le clavier et le(s)VCO devront être du même standard, sous peine de produire des gammes étranges, non tempérées et aux notes inégalement réparties dans le spectre sonore de l’instrument.


LE TUNING

Le tuning est le réglage qui permet d’accorder votre instrument. Ce réglage est présent aussi bien sur les claviers analogiques que numériques. Cependant, il est absent des claviers électriques, comme le Fender Rhodes. Nuance ! Le Rhodes se désaccorde et demande à être réglé de temps en temps.

L’efficacité du réglage du tuning est généralement volontairement limitée à quelques demi-tons, voire + ou – un demi ton (notamment sur les pianos numériques). La plage de fréquence s’exprimera donc en demi-tons par rapport à la hauteur normale, ou ce qui revient au même en centième (une octave valant 1 200 centièmes). Ainsi un réglage indiquant + ou – 50 centièmes équivaut à + ou – un quart de ton.


LE PORTAMENTO ET LE GLISSANDO

Absent du piano acoustique et électrique, mais aussi du piano numérique, ces deux effets appartiennent à l’univers des synthétiseurs. Ils sont à ranger dans le compartiment des effets sonores, mais deviennent indispensables dès qu’il s’agit de gommer l’effet d’escalier engendré par le passage de note en note par demi-ton (effet portamento) ou quand il s'agit de réaliser artificiellement un doigt qui glisse le long d'une corde de guitare (effet glissando).



Réglages transpose et portamento

Le portamento est un effet qui consiste à faire entendre toutes les fréquences intermédiaires lors d’un passage d’une note à la note suivante. L’effet peut être monophonique mais aussi polyphonique (accords). Le temps de transition entre les notes est réglable par le musicien. Généralement, il s’exprime en secondes par octaves… mais attention… la durée de l’effet portamento dépendra aussi d’un autre paramètre : l’intervalle musical séparant les notes successives...

Exemple : si la constante de temps du portamento est de 1,5 seconde par octave, il faudra environ 0,5 seconde pour atteindre une tierce, mais 4,5 seconde pour aller d’un bout à l’autre d’un clavier de 3 octaves. En prenant cet exemple à témoin, on se rend vite compte que l’effet est à manipuler avec prudence. Cependant, utilisé avec parcimonie, le portamento apporte un plus à l’expression sonore du jeu sur synthétiseur ; un plus absolument absent du jeu piano et qui indique - il est toujours bon de le rappeler – que le jeu sur synthétiseur possède ses propres règles.

Le glissando est un effet assez proche du portamento, mais si ce premier assure le passage d’une note à une autre de façon continue, le deuxième agit par bond, en ne faisant entendre que les notes intermédiaires au lieu de toutes les fréquences entre ces notes. A titre de comparaison, le portamento imite l’effet d’un trombone à coulisse tandis que le glissando reproduit l’effet d’un doigt balayant chromatiquement une portion de clavier d’un piano (PS : le glissando est un effet toujours « câblé », c’est-à-dire que s’il n’a pas été prévu par le constructeur, on ne pourra pas le réaliser soi-même au moyen d’un patch.).

LE PORTAMENTO CONTROLÉE

Un portamento systématique entre toutes les notes d’une mélodie, peut être extrêmement gênant, à moins que l’on soit un adepte de la scie musicale ! Heureusement, des constructeurs « intelligents » ont imaginé de contrôler l’effet portamento à l’aide du clavier. Ainsi, sur le clavier monodique du Zigma, le portamento n’intervient que si l’on enfonce deux touches en même temps.


LA SENSITIVITÉ DU CLAVIER

Le clavier est dit sensible ou expressif, si la pression exercée sur une touche permet de doser la profondeur d’un effet. Sur un synthétiseur, la technologie utilisée peut être purement électronique ou opto-électronique. Dans ce deuxième cas, un cache s’enfonçant proportionnellement à la pression, vient obturer plus ou moins un faisceau lumineux éclairant une cellule photo-résistante (présent sur certains modèles de synthétiseurs Yamaha).

Les effets contrôlés sont multiples, vous avez :

  • Le vibrato : l’effet, bien plus réaliste que le vibrato retardé, convient parfaitement pour la synthèse d’un violon soliste.
  • Le timbre : la tension délivrée par le système sensitif contrôle le timbre en agissant sur la fréquence de coupure du filtre (VCF pour les synthétiseurs analogiques). Idéal pour une imitation des instruments en cuivre ou à anches.
  • Le volume : l’effet convient à tous les sons synthétiques possibles ainsi qu’au bruitage.

Bien entendu, sur de nombreux instruments, le clavier sensitif peut contrôler en même temps plusieurs des paramètres cités ci-dessus.


LE DYNAMISME DU CLAVIER

L’effet est assez proche de la sensitivité, mais il est basé sur la vitesse d’enfoncement de la touche. Cette vitesse étant généralement proportionnelle à la force de frappe permettra de détecter les nuances de jeu, comme sur un piano. Sur un synthétiseur analogique, il sera par conséquent logique que la tension correspondante (délivrée par un circuit électrique de type intégrateur) aille directement contrôler le gain du VCA.



LES BONUS



LES GAMMES SPÉCIALES

Depuis déjà plusieurs années, il est possible sur de nombreux synthétiseurs de modifier le traditionnel accord par demi-ton pour construire, par exemple, des gammes en quart de ton. Ce genre de gamme est assez employé, mais rares sont les instruments qui la font entendre directement. Si le synthétiseur ne possède pas cette particularité, les claviers ont souvent pour compagnon une molette d’expression et une autre de pitch situées à leur gauche.

La molette de contrôle correctement réglée et poussée à fond permettra d’obtenir le quart de ton désiré, supérieur ou inférieur. Sur les synthétiseurs analogiques il existe une autre possibilité, celle d’utiliser les filtres oscillants, asservis en fréquence par une fraction de la tension du clavier, et égale à la moitié de la tension nécessaire pour déplacer la fréquence de résonance du filtre d’une octave. Si votre filtre possède une caractéristique de 2 volts par octave, un « keyboard tracking » de 100% vous permettra d’utiliser correctement 24 touches de votre clavier, pour obtenir une octave composée de 24 quarts de tons tempérés.

En musique, il existe aussi des gammes diverses, autres que majeure ou mineure (orientale, par exemple). Il s’agit là de l’apanage de quelques claviers et expandeurs dont les douze notes de base de la gamme chromatique peuvent être accordées séparément. Un accord de + ou – un demi-ton est suffisant pour reconstituer toutes les gammes musicales anciennes ou contemporaines. Déjà, le Prophet 5 de Sequential Circuit, permettait de régler son clavier de façon à jouer la gamme moyenne, la gamme de style Pythagore, la gamme orientale, etc. et de les mémoriser.


LES NOTES ALÉATOIRES

Un synthétiseur, cela sert aussi à produire des notes aléatoires qui vont se succéder au rythme d’un signal d’horloge. Généralement, cette fonction est présente sur les claviers analogiques et numériques. Ces notes aléatoires se distinguent de celles obtenues par un « sample & hold » par le fait qu’elles sont tempérées.


CLAVIER ET SÉQUENCEUR

Certains claviers possèdent un séquenceur incorporé (workstation, par exemple). Le séquenceur ne fait pas partie du clavier, mais lui est étroitement lié et, en mode de lecture, se substitue à ce dernier.

Le séquenceur, en mode enregistrement, mémorise une suite de notes, plus ou moins longue, en temps réel ou en pas à pas. En mode lecture, il restitue le contenu de ses mémoires, à la vitesse de votre choix et sans nécessiter d’intervention sur le clavier. Dans quelques cas, le clavier utilisé en même temps que le séquenceur – fonctionnant en mode lecture – permet de transposer la séquence dans une autre tonalité en appuyant sur une seule touche.


CLAVIER ET ARPÉGIATEUR

L’arpégiateur, que l’on rencontre surtout sur les synthétiseurs polyphoniques, est un système automatique qui permet de produire des arpèges plus ou moins complexes, en jouant les notes d’un accord plaqué sur le clavier. Pour augmenter l’étendue des arpèges, les circuits électroniques internes utiliseront également les octaves des notes jouées sur le clavier.

Conventionnellement, les arpégiateurs comportent en général deux commandes : une commande vitesse, et une commande sélectionnant le sens du mouvement : arpèges ascendants, descendants ou arpèges alternativement montant et descendants, etc.


LES CARACTÉRISTIQUES FLAMBOYANTES

Les synthétiseurs polyphoniques présentent de très grandes différences entre eux. Il en sera de même pour leurs claviers. La complexité des circuits polyphoniques nécessite la commutation simultanée de nombreux signaux. Le problème au niveau du clavier est résolu par le multiplexage sur les instruments à microprocesseurs. Si des instruments possèdent un micro ordinateur rien que pour la gestion du clavier, d’autres en revanche, meilleur marché ou plus anciens, ont recours au système conventionnel de touches à ‘x’ contacts avec tous les risques de pannes que de tels systèmes comportent. Ces inconvénients sont heureusement souvent écartés par l’utilisation de circuits intégrés spéciaux, remplaçant plusieurs contacts mécaniques et ne nécessitant qu’un simple contact pour être eux-mêmes mis en service.

Parmi les caractéristiques communes les plus remarquables est arrivé le splitage, c’est-à-dire la possibilité qu’a le clavier de se séparer en plusieurs parties paramétrables faisant entendre des sonorités différentes. Tout aussi novateur et captivant est l’utilisation de l’aftertouch, qui permet après l’enfoncement de la touche, et en exerçant une pression supplémentaire, de faire ressortir un effet sonore supplémentaire ou une autre sonorité. De quoi revoir en profondeur sa façon de penser et de jouer sur un clavier. N'est-ce pas ?

par Jean-Paul Verpeaux


À PROPOS DE JEAN-PAUL VERPEAUX

Grand amateur d'orgue lithurgique, Jean-Paul Verpeaux est l'animateur d'un site consacré à cet instrument, Organ Works. Celui-ci contient de nombreuses informations techniques, la possibilité de télécharger des partitions et d'écouter ses compositions personnelles. Par le passé, ce musicien a été l'auteur d'un ouvrage consacré au synthétiseur, Technique complète des synthétiseurs (1985) ainsi que de nombreux articles pour différents magazines spécialisés dans la musique.

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