TECHNIQUE ET MAO

LES FILTRES ANALOGIQUES DU SYNTHÉTISEUR

Cette page fait suite à : LES FORMES D'ONDES ANALOGIQUES

Lorsque vous avez découvert l'utilisation en recherche sonore des ondes et de leurs particularités, il est ensuite nécessaire d'affiner, d'apporter des effets et une certaine personnalité au son… les filtres sont là pour s'en charger.

QUEL EST LE BUT DU FILTRE ?

Dénommé VCF * (Volt Controled Frequency) sur un synthétiseur analogique, le filtre a pour but de donner priorité à certaines fréquences. Il ne laisse passer qu'une bande passante précise. En filtrant une partie du spectre sonore, en éliminant une partie de ses harmoniques, le filtre modifie le timbre sonore. Il est un des éléments capitaux dans la chaîne des modules constituant la fabrication du son dans un synthétiseur.

Les filtres sur un synthétiseur ont à peu près les mêmes fonctions que sur une chaîne Hi-Fi. Si vous corrigez les graves sur votre amplificateur, vous rendez les basses plus ou moins puissantes et si vous accentuez ou diminuez les aigus, vous rendez le son plus ou moins brillant. Au bout de quelques minutes de pratique, vous comprenez l'importance de ces correcteurs au sein de votre chaîne Hi-Fi. Les filtres sont là pour améliorer la qualité sonore de votre installation (en principe)… mais la comparaison s'arrête là, car les filtres employés sur un synthétiseur produisent des effets beaucoup plus diversifiés et plus complexes.

Leur efficacité est liée à la modification du timbre et s'exprime en dB/Octave, de la même façon que les filtres rencontrés dans les enceintes acoustiques. Plus la pente * est importante, plus le filtre est efficace. La pente des filtres les plus courants sont ceux à 12 et 24 dB/octave. Il existe plusieurs types de filtre, mais le plus utilisé est le filtre passe-bas.

1 - LE FILTRE PASSE-BAS…

Tous les synthés dignes de ce nom en disposent d'au moins un. Les synthés qui n'en disposent pas sont les lecteurs d'échantillons et les synthés FM. La fonction du filtre passe-bas est de laisser passer les basses fréquences et de réduire les hautes fréquences. Cela est utile pour adoucir le côté "tranchant" des VCO.

Par exemple, pour réaliser de belles nappes, vous combinez 2 voire 3 VCO légèrement désaccordés que vous modulez par une enveloppe très lente (ADSR), le tout filtré par le passe-bas. Si vous raccourcissez l'attaque et prolongez le sustain, vous obtenez une sonorité cuivrée alors qu'avec une attaque très rapide, un decay court et un sustain nul, vous obtenez un son de basse. L'effet de l'enveloppe est primordial sur le filtre, ce qui explique leur présence sur la plupart des synthétiseurs analogiques.

Pour pimenter l'effet du filtre, les concepteurs des synthés ont rajouté un paramètre de résonance ou feedback *. Il permet d'accentuer la bande de fréquence qui précède la coupure (seuil de fréquence). Ce contrôle est très utile pour fabriquer des sons à la couleur électronique en jouant sur le paramètre. Ainsi, vous pouvez créer des effets de "wah wah" à la façon des guitaristes des années 70 ou rendre vos sons plus "cosmiques".

C'est un outil utile aux adeptes de la musique techno.

Par exemple, pour obtenir un son style "laser", il suffit de saturer le paramètre de résonance en utilisant des ondes en dents de scie avec une enveloppe de style piano (attaque courte et decay et release lent). Les musiciens "techno" se servent également du filtre passe-bas pour créer des sons évolutifs en jouant sur le filtre en "live". Certaines machines comme la BassLine de Roland doivent leur succès commercial à l'efficacité de leurs filtres passe-bas et à l'importance qu'ils ont dans la musique techno.

En manipulant l'enveloppe conjointement avec le paramètre de résonance, il est possible de créer la plupart des sonorités analogiques de base.

À la différence du guitariste qui doit contrôler précisement en live ses effets grâce à des pédales, le joueur de synthé dispose d'une multitude de sources de modulations pour faire le travail à sa place. En agissant sur la rapidité du LFO (Oscillateur de basse fréquence) combiné à différentes enveloppes, le son passe d'un effet "wah wah" classique à un tonitruant son indigeste.

Certains synthétiseurs offrent une section de filtrage classique et statique de type "égaliseur paramétrique *". On choisit la fréquence de coupure du filtre et son intensité. Leur but est de faire ressortir certaines bandes de fréquences caractéristiques de l'instrument synthétisé. Quand ces filtres statiques sont correctement réglés ils induisent des effets sonores proches des sons "formants" en créant des résonances proches de certains sons de voyelles comme le A, le O, le Ou, le Ai. On peut obtenir le même genre d'effet sonore en utilisant un égaliseur paramétrique externe.

2 - LES AUTRES FILTRES

Le filtre passe-haut

Vous aurez certainement compris que son utilité est l'inverse du filtre passe-bas. Il est utile pour atténuer certains ronflements sonores dans les basses ou bien, poussé dans ses retranchements, pour créer des sons de types cristallins.

Le filtre coupe-bande

Il a pour rôle de supprimer une bande de fréquence précise, comme des infra-basses.

Le filtre passe-tout

Il agit comme déphaseur. C'est une cellule qui inverse la phase du signal à partir d'une certaine fréquence désignée. L'effet de "phasing *" peut-être obtenu en utilisant ce filtre modulé par un LFO.

Le filtre multipôle

C'est un filtre purement numérique qui contrairement aux filtres passe-bande statiques est dynamique, ce qui l'autorise à créer des sons évolutifs comme les sons de "morphing". La disposition des "pôles *" définit les caractéristiques du filtre. La marque E-mu utilise ce genre de filtre.

3 - Le + DES FILTRES ANALOGIQUES

Comme pour les amplificateurs à lampes, le grain de son obtenu par les filtres analogiques est plus chaud que par leurs homologues numériques. Le défaut devient ici une qualité pour certains musiciens à la recherche d'une "rondeur sonore".

Les filtres analogiques induisent des effets secondaires dits de non-linéarité. Quand un signal devient trop intense, le circuit électronique réagit en saturant et en créant de la distorsion. Face à cette déformation, la particularité du filtre analogique est de réagir de progressivement. Généralement, ses effets sont plus faciles à contrôler que ceux du filtre numérique, ces derniers ayant tendance à saturer de façon intempestive d'un état dans un autre et sans avertissement !

Chaque filtre de chaque marque a sa propre "personnalité". Conçu à la base avec des transistors, le filtre Moog est certainement le plus célèbre de tous. À l'époque du Minimoog, de nombreux constructeurs ont essayé en vain de l'imiter sans y parvenir.

Si vous avez un clavier numérique et souhaitez apporter un peu de chaleur à vos sons n'hésitez pas à utiliser des effets externes. Plus pratique que les pédales individuelles, les pédaliers et expandeurs d'effets vendus aujourd'hui dans le commerce sont pour la plupart de bonne qualité (pratiquement sans souffle) et ne sont pas très onéreux, c'est un investissement financier que vous ne regretterez pas.

* GLOSSAIRE

ADSR : Attack, Decay, Sustain, Release (attaque, décroissance, maintient, résonance). Il constitue l'enveloppe d'un son dans un synthétiseur. Grâce à ces 4 paramètres, il est possible de fabriquer ou de corriger un type d'enveloppe en modifiant la rapidité de l'attaque du son à l'enfoncement de la touche, sa décroissance sonore après le pic de l'attaque, sa durée dans le temps lors du maintien de la touche enfoncée et sa résonance lorsque la touche est relâchée.
Égaliseur paramétrique : rarement présent dans une chaîne hi-fi, il est le plus souvent intégré dans une table de mixage ou en élément séparé sous forme de rack. Utilisé souvent dans la prise de son, il permet le réglage du volume de quelques plages de fréquences choisies par l'utilisateur, avec en général 3 bandes de fréquences : grave, médium, aigu.
Feedback / Résonance : augmentation de la bande du spectre précèdent le filtrage.
Formants : ils correspondent à des fréquences amplifiées par la caisse de résonance d'un instrument. Ils participent aux caractéristiques du timbre de l'instrument.
LFO : Low Frequency Oscillator. Sur un synthétiseur, le LFO est un oscillateur spécial à très basse fréquence, dont le rôle principal est de moduler les générateurs (VCO) afin de créer un effet de vibrato, de trémolo.
Morphing : il correspond à la transformation d'un son vers un autre de façon progressive, grâce à l'utilisation de filtres qui vont s'appuyer sur les paramètres de départ et d'arrivée programmés par le musicien. Cette technique est très répandue dans le domaine de la vidéo où elle reprend le même principe, mais en remplaçant le son par l'image (ex : clip de Michael Jackson, Black or White).
Non-linéarité : signal enrichi par sa déformation en fonction de son amplitude.
Pente : définit la raideur du filtre. Le taux s'exprime en dB/oct. L'efficacité du filtre est proportionnelle au niveau de pente.
Phasing : effet de son "tournant" utilisé notamment par les guitaristes, les pianistes et les bassistes.
Pôles : chaque pôle est égal à une pente de 6 dB/oct.
VCF : Voltage Controlled Filter. Module d'un synthétiseur analogique comprenant toute la partie filtre. Dans les synthés modulaires, ces circuits sont contrôlés par des tensions générées à partir du clavier.