[Théorie Synthèse]-«AMP» Enveloppes ( Tuto 1 )

Tutoriel initialement proposé ici sur Reason France où Franco La Muerte agit en tant que coadministrateur.

Bonjour à tous !

Voici le premier Tutoriel de synthèse sonore ( d’une série de 3 ) traitant exclusivement des « enveloppes ».

Nous verrons dans ce tuto ce qu’est une enveloppe appliquée au volume sonore, à la dynamique, autrement dit à l’amplitude du son. Nous verrons ce que peuvent signifier les lettres A D S R ( ADSR ) des enveloppes. Avec l’aide d’exemples visuels, d’exemples sonores, de diagrammes de courbes d’ondes, d’extraits du manuel de Reason ainsi que par une session RNS correspondante, nous apprendrons pas à pas comment les enveloppes d’amplitude peuvent venir influencer le son d’un synthétiseur.

Premièrement, faisons une lecture attentive de cet extrait du Manuel de Reason que j’ai coloré afin de le rendre plus frappant de compréhension :



Le manuel nous apprend que le Subtractor est pourvu de 3 générateurs d’enveloppe. Comme je le soulignais, nous verrons dans ce Tuto-ci seulement l’enveloppe qui a rapport au « volume ». Les 2 autres enveloppes feront l’objet de 2 autres tutos.

Nous voyons ici dans le graphique, la représentation de l’évolution d’un son par ces 4 composantes fondamentales. L’ attaque du son (A-Attack ), Le déclin du son (D-Decay ), Le « sustain » (S-Sustain ), le rétablissement, que je préférerais personnellement appeler «relâchement» (R-Release ). Avant de comprendre plus en détails chacun de ces éléments de l’enveloppe, prenons immédiatement un exemple à se mettre sous la dent.

J’ai une guitare entre les mains, je pince ma corde cela correspond à l’ Attack du son. Après avoir pincé ma corde, naturellement le son devient moins fort cela correspond au Decay du son. Ensuite comme le son d’une corde de guitare ne vibre pas éternellement ( contrairement au son d’une note d’orgue enfoncée ) il n’y a donc pas vraiment de Sustain. Et pour terminer, le Release du son ici pourrait correspondre au son vibrant qu’émet ma guitare une fois que j’ai étouffé ma corde. La caisse de résonnance de la guitare résonne un certain temps en allant vers un volume sonore décroissant.

Faisons donc une courte récapitulation de ces 4 concepts de l’enveloppe en lisant ce petit paragraphe tiré encore une fois du manuel:



Maintenant comme nous sommes un peu plus familier avec ces concepts, regardons-les dans le détail.

L’attaque ( A-Attack )



En d’autres termes, prenons des exemples pratiques. J’ai un piano. J’appuie sur une touche. Le marteau vient frapper la corde. L’attaque est donc immédiate. Le piano atteint son intensité sonore maximale ou moment même où le marteau vient frapper sur sa corde. En rapport avec ce qu’on nous indique dans le manuel, on dira que le piano a une attaque à « 0 » puisque son intensité sonore est atteinte immédiatement.

Prenons un autre exemple maintenant. J’ai un violon, je fais glisser mon archet sur une corde en mettant à peine de la pression au début et plus je glisse plus j’appuie fortement sur la corde, ceci aura pour effet d’augmenter le volume sonore. On comprend ici que l’intensité du volume sonore du violon n’est pas atteinte immédiatement dans ce geste. Son attaque sera plus « longue » et en langage Reasonnien aura une valeur supérieure à 0 ( une attaque réglée à 100 par exemple…) Notez que les valeurs se font entre 0 et 127 sur Reason.

Passons au déclin ( D-Decay )



Outre l’exemple du piano décrit dans le manuel, reprenons mon exemple de guitare. Je pince une corde. Du moment où ma corde est pincée, le son commence à baisser d’intensité sonore, c’est ce qu’on appelle le déclin simplement ( D-Decay ).

Le sustain ( S-Sustain )



Prenons l’exemple d’une guitare électrique. Je pince une corde (A-Attack ). L’intensité du son commence à décroître un peu (D-Decay ). Puis je m’approche un tantinet vers l’amplificateur et un léger feedback se fait entendre à un niveau stable. Ce feedback dans mon exemple deviendrait ici le «Sustain». Le son est soutenu à un niveau X d’intensité et ce, sans variation et de façon continue. Un son d’orgue par exemple est tout simplement un son dont le Sustain arrive immédiatement après l’attaque. Le son de l’orgue ne décroît pas avant de se stabiliser. Dès qu’on appuie sur une touche le son a sa pleine intensité sonore et demeure à cette intensité jusqu’à ce qu’on relâche la touche. Justement, parlant de « relâchement », voyons maintenant la dernière composante d’une enveloppe avant de s’attaquer aux multiples exemples d’enveloppes d’amplitudes que j’illustrerai à l’aide de photos, de mp3, de courbes d’ondes et de session RNS.

Rétablissement ou relâchement ( R-Release )




Prenons l’exemple du piano. Le marteau frappe d’abord la corde (A-Attack ). Je garde la touche enfoncée et le son se met à décroître tranquillement (D-Decay), sur un piano il n’y a pas un niveau où le volume sonore vient se stabiliser, de ce fait, il n’y a donc pas de (S-Sustain ). Puis après un certain temps j’enlève mon doigt de sur la touche, la corde ne résonne plus, le son de cette dernière est étouffé. Cependant, toute la caisse du piano vibre encore un certain temps, cette résonance pourrait ici représenter le (R-Release).

Nous venons de comprendre ici les 4 principaux concepts de l’enveloppe d’amplitude d’un son. À noter que l’attaque, le déclin et rétablissement sont des mesures temporelles alors que le sustain est une mesure d’intensité.

Abordons maintenant chaque paramètre en les étudiant à l’aide de l’enveloppe d’amplitude ( Amp Envelope ) du Subtractor.

Voici premièrement une Session RNS. Il serait indispensable que vous puissiez la télécharger sur votre ordinateur. Elle n’est pas lourde, téléchargez là sans crainte :

CLIQUEZ ICI !!!

Petit correctif, veuillez placer la fréquence ( freq ) du filtre 1 ( filter 1 ) à 100 afin d’avoir le même timbre que dans mes exemples mp3. Du reste, si vous ne faites pas cette correction, ça ne change en rien la pertinence de ce que je vais expliquer ici.

Nous allons aborder ici divers exemples appliqués à diverses enveloppes. Nous regarderons d’une part les éléments de l’enveloppe séparément et nous verrons comment ces divers éléments peuvent interagir entre eux. Vous noterez que chaque exemple sera directement en lien avec les mesures du RNS. Exemple 1 = mesure 1 , Exemple 2 = mesure 2, Exemple 3 = mesure 3 etc. Chaque exemple sera aussi représenté par une image de l’ADSR du Subtractor ainsi que par un diagramme de courbe d’onde.

L’attaque ( A-Attack )

Il est à noter que pour les exemples de 1 à 9 les données midi seront des rondes à un BPM 30.

EXEMPLE 1 ( mesure 1 )

( A=0----D=0----S=0----R=0 )

Exemple audio :

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Nous pouvons entendre ici que si tous les paramètres de l’ADSR sont fermés ( à 0 ) il n’y a pratiquement pas de son qui sort, même si c’est une ronde tenue à 30 BPM. Pourquoi donc ? Et bien comme l’attaque est réglée à 0, elle atteint sa valeur maximale immédiatement au moment où le signal MIDI déclenche le son. Cependant, il n’y a pas de Déclin ou Sustain pour soutenir le son après qu’il ait atteint sa valeur maximale. C’est la raison pour laquelle on entend seulement la courte attaque du son ne durant d’ailleurs qu’à peine 0.010 seconde comme la courbe d’onde l’indique. Voyons maintenant ce qui se passe si on élève un peu le niveau d’attaque du son.



EXEMPLE 2 ( mesure 2 )

( A=64----D=0----S=0----R=0 )

Exemple audio :

CLIQUEZ ICI !!!

Dans cet exemple l’attaque du son a été poussée à la valeur 64 ce qui a pour effet d’avoir une attaque plus longue. L’attaque met donc un peu plus de temps à atteindre sa valeur maximale. Si on regarde la courbe d’onde, on voit bien que l’attaque dure environ 0.50 seconde. Une fois qu’elle a atteint sa valeur maximale, le son coupe drastiquement. Pourquoi ? Simplement parce qu’il n’y a pas encore de Déclin ou de Sustain pour soutenir le son. Voyons justement un exemple similaire, mais avec une attaque encore plus longue.



EXEMPLE 3 ( mesure 3 )

( A=100----D=0----S=0----R=0 )

Exemple audio :

CLIQUEZ ICI !!!

Même principe que dans l’exemple 2, seulement comme le niveau d’attaque est poussé à la valeur de 100, l’attaque sera beaucoup plus longue, soit près de 7 secondes. Le son coupe toujours aussi drastiquement après que l’attaque a atteint sa valeur maximale pour les mêmes raisons que l’exemple 2. Comme la notion d’attaque du son a été explicitée ici, passons maintenant aux exemples qui montreront les effets du Déclin maintenant.


Le Déclin ( D-Decay )

EXEMPLE 4 ( mesure 4 )

( A=0----D=50----S=0----R=0 )

Exemple audio :

CLIQUEZ ICI !!!

Dans cet exemple le niveau d’attaque étant à 0 on comprend que le son atteint son intensité maximale immédiatement au début du son déclenché par l’événement MIDI s’y rapportant. Ensuite nous pouvons voir l’effet du Déclin ( D-Decay ) qui pour l’exemple est réglé à 50. Le Déclin ainsi programmé dure un peu moins que 0.45 seconde. Même si mon événement midi dure environ 8 secondes ( ronde à 30 BPM ) le Déclin ne durera pas plus de 0.45 seconde à chaque événement MIDI. Pour avoir un déclin plus long que faudra-t-il faire ? Il suffira de pousser le niveau de Déclin plus haut ! Ce que nous verrons ici.

EXEMPLE 5 ( mesure 5 )

( A=0----D=75----S=0----R=0 )

Exemple audio :

CLIQUEZ ICI !!!

Avec un déclin poussé un peu plus haut ( à 75 ) on comprend bien que le son met plus de temps avant de décliner jusqu’au silence. Comme on peut le voir sur la courbe d’onde, le déclin dure environ 2.8 secondes. Voyons ce qui se passe maintenant si on pousse le niveau de Déclin au maximum, sur Reason cela correspond à la valeur 127.



EXEMPLE 6 ( mesure 6 )

( A=0----D=127----S=0----R=0 )

Exemple audio :

CLIQUEZ ICI !!!

Le déclin poussé à fond comme ça conservera l’intensité sonore du son au maximum immédiatement après l’attaque, et ce, tant et aussi longtemps que la note sera tenue. De cette manière, on ne peut pas vraiment parler de Déclin puisque l’on n’entend pas à proprement parler de déclinaison sonore. Le Déclin agit ici au fond comme un Sustain maximal arrivant immédiatement après l’attaque du son. Voyons justement maintenant comment le Sustain peut agir lorsque le Déclin est poussé à une valeur intermédiaire.



Le Sustain ( S-Sustain )


EXEMPLE 7 ( mesure 7 )

( A=0----D=75----S=25----R=0 )

Exemple sonore :

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( La courbe d’onde a été volontairement grossie afin de mieux « voir » le son. )

Dans l’exemple ici, l’attaque à 0 fait évidemment atteindre à l’intensité sonore sa valeur maximale de façon immédiate, ensuite, le Déclin poussé à 75 agit sur le son de sorte que ce dernier met un peu plus de 3.5 secondes pour décroître, et voilà c’est ici qu’on peut comprendre le réel impacte du sustain. À partir de la seconde 3.5 jusqu’à la fin, le son est soutenu ( sustain ) de manière linéaire sans décroître et sans augmenter d’intensité. Examinons maintenant le même phénomène d’enveloppe, mais avec un sustain poussé à une valeur supérieure.

EXEMPLE 8 ( mesure 8 )

( A=0----D=75----S=64----R=0 )

Exemple sonore :

CLIQUEZ ICI !!!

( La courbe d’onde a été volontairement grossie afin de mieux « voir » le son. )

Le processus du mouvement sonore est exactement le même que dans l’exemple 7, seulement ici comme le niveau de sustain est poussé à la valeur « 64 » plutôt que « 25 » le Sustain soutient le son à un niveau de volume plus élevé. Si on compare les deux courbes d’ondes des exemples 7 et 8 on remarque aussitôt que le sustain de l’exemple 7 est moins fort en volume que le sustain de l’exemple 8. Voyons maintenant ce qui se passe lorsque le niveau de sustain est poussé à la valeur maximale de 127 et que les trois autres paramètres sont à 0.


EXEMPLE 9 ( mesure 9 )

( A=0----D=0----S=127----R=0 )

Exemple audio :

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Ça vous rappelle l’exemple 6 ?

Citation :

Le déclin poussé à fond comme ça conservera l’intensité sonore du son au maximum immédiatement après l’attaque et ce, tant et aussi longtemps que la note sera tenue. De cette manière, on ne peut pas vraiment parler de Déclin puisque l’on n’entend pas à proprement parler de déclinaison sonore. Le Déclin agit ici au fond comme un Sustain maximal arrivant immédiatement après l’attaque du son.

Voilà on comprend ici que si le sustain est poussé à bout de cette manière, le son ne déclinera pas, et l’intensité sonore maximale sera atteinte immédiatement après l’attaque. Que l’on pousse le déclin à son maximum ou que l’on pousse le sustain à son maximum ça aura le même effet. Je rappelle ici que le sustain contrairement aux trois autres concept de l’enveloppe agit sur le volume sonore et non sur la durée du son.


Nous allons aborder ici le dernier des 4 concepts de l’enveloppe d’un son :

Le relâchement ( R-Release )

Le relâchement se fait toujours entendre immédiatement au moment où la pression de la note est relâchée. Vous appuyez sur une touche de votre clavier, si vous tenez la note enfoncée, le Release ne se fera pas entendre. Cependant, du moment où vous relâchez cette note, vous pourrez entendre l’effet du Release, dernier paramètre que nous allons étudier ici.

EXEMPLE 10 ( mesure 10 )

Puisque le Release ne se fait pas entendre si la note est tenue, pour l’exemple qui va suivre je changerai la nature de la donnée MIDI. Dans les exemples 1 à 9 il s’agissait de rondes alors qu’ici il s’agit d’une double-croche afin d’entendre comment le Release peut combler l’espace vide du reste de la mesure :



( A=0----D=127----S=0----R=60 )

Exemple audio :

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Comme ici le Decay est à sa valeur maximale ( 127 ), il n’y a donc pas de relâchement de volume sonore tant et aussi longtemps que la note est appuyée. Cependant, nous pouvons remarquer immédiatement l’effet du release après que la double-croche a été entendue. Dans l’exemple le Release est poussé à une valeur de 60 ce qui fait qu’à partir du moment où la note est relâchée ( à 0.5 sec. Env. ) on peut entendre le Release de la seconde 0.5 à la seconde 1.4 environ. Entre ces deux références de secondes il n’y aucune donnée MIDI appuyée, la note est vraiment relâchée. Si on entend une queue de son décroître progressivement c’est bien parce que le paramètre Release est actif. Voyons maintenant le même type d’exemple avec un Release encore plus long simplement.

EXEMPLE 11 ( mesure 11 )

Donnée MIDI pour l’exemple 11 :



( A=0----D=127----S=0----R=90 )

Exemple audio :

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Le Release ici est poussé à la valeur 90. Cela le fait durer plus de 7 secondes. On comprendra logiquement qu’avec un decay ou un sustain maximal, si je poussais le Release à sa valeur maximal aussi ( 127 ), le son , une fois que la note ne serait plus appuyée, ne décroiserait jamais. Ça deviendrait l’équivalent d’un « sustain » mais arrivant précisément au moment où la note aurait été relâchée.

Voyons pour terminer 3 autres exemples qui mettront en interaction les 4 concepts de l’enveloppe du son.



EXEMPLE 12 ( mesure 12 )

Donnée MIDI pour l’exemple 12 :



Avec ce genre de donnée MIDI on comprendra que dans l’exemple le son sera appuyé pendant 3 mesures faisant entendre les trois premiers concepts (Attack, Decay, Sustain) et sera ensuite relâché au temps 4 afin de faire entendre le Release.

( A=85----D=65----S=50----R=95 )

Exemple audio :

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( La courbe d’onde a été volontairement grossie afin de mieux « voir » le son. )

L’ Attack poussée à 85 fait progressivement apparaître le son pendant un peu plus de 2 secondes. Ensuite ayant atteint son intensité maximale, elle laisse place au Decay ( 65 ) qui lui se charge de faire décroître le son jusqu’à la seconde 4 environ. Le Sustain ( 50 ) prend la relève et stabilise le volume sonore pendant 2 secondes, finalement le Release fait décroître progressivement le son au moment où la note est relâchée autour de la seconde 6.

Ce genre de réglage est souvent utilisé pour la construction de « Pad » du genre « string ».

Terminons avec 2 exemples, 2 types de réglages pouvant évoquer 2 types d’instruments.



EXEMPLE 13 ( mesure 13 )-Xylophone-Vibraphone-Marimba et cie

Données MIDI pour exemple 13 :



( A=0----D=50----S=0----R=65 )

Exemple audio :

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Attack à 0, intensité sonore maximale atteinte immédiatement à chaque donnée MIDI. Decay à 50, le son « tombe » donc assez rapidement même si on garde la note enfoncée. Sustain à 0, pas de son tenu à un certain volume sonore donc. Finalement, Release à 65, immédiatement après le relâchement de chaque note on entend le son décroître progressivement. Tout ceci peut évoquer l’enveloppe sonore des instruments de percussion à hauteur définie comme les xylophones, vibraphones, marimbas et cie. Voyons à partir de ses réglages ( en changeant seulement l’Attack ) comment obtenir un son qui évoquera le jeu d’un doux violon au son non soutenu. Évidemment ce n’est qu’à titre de comparaison que je décris ceci comme étant un violon ou un xylophone etc. Il va de soi que ces réglages ne prétendent pas émuler le timbre de ces instruments, mais seulement la façon dont leurs enveloppes sonores peuvent se comporter dans le temps.


EXEMPLE 14 ( mesure 14 )-Doux violon en son coupé, non soutenu

( Mêmes données MIDI que l’exemple 13 )

( A=40----D=50----S=0----R=65 )

Exemple audio :

CLIQUEZ ICI !!!

Les réglages sont ici les même que l’exemple 13, mais le simple fait de placer l’attaque autour de 40 ça peut donner cette impression que le son est attaqué doucement par un archet de violon à chaque donnée MIDI.

Voilà !

Pour une compréhension optimale de ces concepts, je vous recommande fortement de placer votre curseur « P » de la session RNS sur le début de chaque mesure afin de jouer quelques notes sur votre clavier midi et comprendre tranquillement les 14 enveloppes étudiées dans ce Tutoriel.

N’hésitez pas à faire vos propres réglages. Mais surtout, tâchez chaque fois de comprendre ce que vous êtes en train de faire. C’est de cette manière que vous arriverez un peu mieux à créer les sons que vous souhaitez et à fonctionner un peu plus librement sans nécessairement toujours avoir recours au « patch » de la factory sound bank. Cependant, il s’avère néanmoins très instructif de faire l’étude des enveloppes de ces patchs !

Bonne synthèse sonore à tous !

Bien à vous

Franco La Muerte

PS : Pour continuer l'étude des enveloppes maintenant appliquées à la fréquence d'un filtre, cliquez sur le lien du tuto 2 !

[Théorie Synthèse]-«FILTER» Enveloppes ( Tuto 2 )