Qu'est-ce que la synthèse subtractive?

La synthèse subtractive est l'une des techniques fondamentales de conception du son utilisées dans la musique électronique. Le principe est simple : commencer par une forme d'onde riche en harmoniques, comme une sciure ou une onde carrée, puis utiliser des filtres pour supprimer ou soustraire des gammes de fréquences spécifiques. Ce processus façonne le son brut en un ton plus raffiné, souvent plus musical.

Contrairement à la synthèse additive, qui construit des sons en combinant de simples ondes sinusoïdales, ou la synthèse FM, qui module la fréquence pour créer des spectres complexes, la synthèse soustractive est très intuitive. Les commandes – pas oscillateur, coupure de filtre, résonance, temps d'enveloppe – s'alignent directement sur la perception physique du son.

La physique de la synthèse sous-tractive

Pour utiliser efficacement la synthèse soustractive, une compréhension de base de la façon dont les ondes sonores fonctionnent aide. Une onde de sciage contient chaque harmonique (multiples entiers de la fréquence fondamentale), lui donnant un caractère lumineux et bourdon. Une onde carrée ne contient que des harmoniques étranges, ce qui entraîne un son creux et nasal. Lorsque vous envoyez de telles formes d'onde à travers un filtre passe-bas, vous supprimez progressivement les fréquences plus élevées, en assombrissant la tonalité.

Dans les environnements sonores ambiants, on veut souvent apprivoiser la dureté d'une sciure en appliquant un filtre passe-bas avec une enveloppe lente, laissant le son fleurir lentement. La pente du filtre (mesurée en dB par octave, généralement 12 dB ou 24 dB) détermine la façon dont les fréquences au-dessus de la coupure sont considérablement atténuées. Un filtre 24 dB/octave donne un effet plus spectaculaire, idéal pour les tampons sombres et étouffés. Un filtre 12 dB/octave laisse un contenu plus haut de gamme, utile pour les textures aérées et scintillantes.

Composantes de base d'une synthà ̈se subtractive

Chaque synthétiseur soustractive, matériel ou logiciel, est construit à partir de quelques blocs essentiels. La compréhension de chacun permet de prédire et de façonner le son final.

  • Oscillateurs: La source sonore. Typiquement, vous pouvez choisir entre la scie, le carré, le triangle, le sinus et parfois le bruit. Pour l'environnement, commencez par une scie à dents ou un mélange de scie et de sinus pour le corps.
  • Filtres: L'outil de sculpture. Le passe-bas est le plus commun pour l'environnement, mais le passe-bande et le passe-haut ont aussi des rôles. Les filtres de passe-bande peuvent émuler la résonance d'un objet physique, tandis que le passage-haut peut éliminer le rouble bas, ne laissant que des hautes fréquences éthérées.
  • Enveloppes: Une enveloppe ADSR (Attack, Decay, Sustain, Release) sur le filtre – avec une attaque lente (1-5 secondes) et une longue libération (4-10 secondes) – produit le tampon de gonflement classique. Les enveloppes sur la sortie de l'amplificateur façonnent le contour du volume, mais pour l'environnement, vous voulez souvent que l'enveloppe de filtre soit le module primaire du timbre.
  • Sources de modulation : Les LFO (oscillateurs à basse fréquence) et les enveloppes ajoutent du mouvement. Un LFO à très faible vitesse (0,1–0,5 Hz) modulant la coupure du filtre crée des ondes douces de luminosité et d'obscurité, empêchant le son de devenir statique.
  • Amplificateur : Le contrôle du volume, généralement avec sa propre enveloppe. Dans l'environnement, vous pouvez vouloir une attaque très lente et relâcher afin que le son s'estompe imperceptiblement, se mêlant à d'autres couches.

Explorer les types de filtres pour les textures ambiantes

Le filtre est sans doute le composant le plus important pour les paysages sonores luxuriants. Voici les principaux types de filtres et comment ils peuvent être utilisés:

Filtre à passe basse (LPF)

C'est le choix par défaut. Un filtre passe-bas permet aux fréquences en dessous du point de coupure de passer tout en atténuant les fréquences au-dessus. Lorsque le point de coupure est bas, le son devient sombre et muet – parfait pour les lits de fond. Lorsque le point de coupure monte, le son s'éclaire. En utilisant une enveloppe lente pour balayer le point de coupure, vous créez l'effet classique « raining pad ».

Filtre de passe-bande (BPF)

Un filtre passe-bande permet seulement de passer une bande étroite de fréquences. Cela peut faire un son très nasal ou « telephone-like ». Pour l'environnement, un filtre passe-bande sur une source de bruit peut créer des textures comme le vent ou l'eau. Avec la résonance tournée vers le haut, le filtre peut s'osciller, produisant un ton sinusique pur qui peut être modulé mélodiquement.

Filtre à passe haute (HPF)

Les filtres à passe-haute éliminent les basses fréquences, ne laissant que le haut de gamme. Utilisé sur un sciage à forte résonance, vous pouvez obtenir des sons fins et aérés qui sont parfaits pour un sens de l'espace.

L'expérimentation de l'acheminement du filtre, comme le réglage d'un filtre à passe basse et d'un autre à passage haute en série, peut produire un effet de passe bande avec contrôle indépendant. Certains synthés offrent un filtre "inclinaison du filtre" ou "abri" qui déplace subtilement l'équilibre sans supprimer complètement les harmoniques, en préservant davantage le caractère original.

Sources de modulation en profondeur

La modulation est ce qui rend la synthèse soustractive vivante dans l'environnement. Un tampon statique devient rapidement ennuyeux. Le but est d'introduire un changement continu et subtil.

LFO (oscillateurs à faible fréquence)

Pour l'environnement, utilisez des ondes sinus ou des ondes triangles pour moduler la coupure du filtre, le pas d'oscillateur ou la position de la poêle. Un LFO très lent (0,1 Hz) sur la coupure du filtre crée un cycle de 10 secondes d'éclaircie et d'obscurcissement. Moduler le LFO lui-même avec un autre LFO crée une sensation chaotique, organique, semblable aux sons naturels du vent ou de l'eau.

Abonnés d'enveloppe et de la chaîne latérale

Vous pouvez également utiliser des sources audio externes pour créer la modulation. Par exemple, l'acheminement d'un enregistrement de champ à travers un suiveur d'enveloppe et l'utilisation de ce signal pour façonner la coupure du filtre liera le mouvement du synth à la dynamique de l'enregistrement. Cette technique est populaire pour créer des patchs ambiants générateurs où la musique répond aux sons externes.

Velocity et suivi des clés

Les notes plus élevées deviennent plus lumineuses, les notes plus basses restent sombres. Ceci imite le comportement des instruments acoustiques et ajoute du réalisme. La vélocité peut moduler la quantité d'enveloppe, si les notes plus douces sont plus sombres et les notes plus fortes sont plus lumineuses, si bien que les tampons expressifs sont plus forts.

Construire un tampon en couche lisse à partir de Scratch

Promenons-nous dans un exemple spécifique en utilisant un synthé doux soustractif typique (comme le Sérum, Vital, ou le classique Arturia Mini V).

  1. Configuration de l'oscillateur : Détunez-le légèrement (5-10 cents) de la racine. Détunez-le également à la sciure, mais détachez-la 10 cents de tranchant. Mélangez-les également. Cela crée un son épais et chorissé avec un léger battement.
  2. Filtre à passe basse : Choisissez un filtre passe-bas de 24 dB/octave. Réglez la coupure à environ 200 Hz au départ. Réglez la résonance à un modeste 20% pour ajouter un léger pic autour de la coupure.
  3. Enveloppe de filtre : Réglez une attaque lente (3000 ms), une carie moyenne (2000 ms), maintenez à 70% et une longue libération (5000 ms). La quantité d'enveloppe devrait être positive, de sorte que la coupure monte à environ 2000 Hz au cours de la phase d'attaque.
  4. Enveloppe de l'amplificateur : Utilisez une enveloppe similaire ou légèrement plus lente pour le volume : attaquez 4000 ms, désintégration 1000 ms, maintenez à 80%, relâchez 6000 ms. Cela assure que le son s'estompe très lentement, évitant toute attaque percussive.
  5. Modulation de la DPF : Affecter une coupure de filtre LFO. Utilisez une onde sinusoïdale à 0,15 Hz, avec une quantité qui déplace la coupure ±200 Hz. Cela crée une ondulation douce.
  6. Deuxième couche : Dupliquer le patch, mais changer le deuxième oscillateur en une onde carrée plus bas. Détunez-le quelques cents. Abaissez la coupure du filtre à 100 Hz et utilisez une enveloppe encore plus lente. Mélangez cette couche tranquillement. Il ajoutera une fondation subtile sous-bass.
  7. Effets: Ajoutez une réverbération avec une grande désintégration (4-6 secondes) et une diffusion modérée. Suivez avec un retard stéréo – des notes de quartier avec un retour à 30% pour les sentiers ambiants. Enfin, appliquez un refrain subtil pour élargir l'image stéréo.

Ce coussinet en couches peut être joué avec quelques accords soutenus, et la modulation lente le maintiendra en évolution pendant des minutes sans devenir statique. Le résultat est une texture cinématographique luxuriante parfaite pour l'environnement.

Étude de cas : Créer un drone avec synthèse subtractive

Les drones sont un agrafe de musique ambiante. Un drone est un ton ou un amas de tons qui reste constant pendant que le timbre interne change. Voici une approche soustractive:

  • Utilisez un oscillateur unique réglé sur une onde de sciure à 55 Hz (A1).
  • Appliquer un filtre passe-bas avec la coupure très basse (environ 80 Hz). La résonance est fixée à 60% pour souligner le fondamental.
  • Attribuer un LFO lent (0,08 Hz) à la coupure du filtre avec suffisamment de profondeur pour balayer de 80 Hz jusqu'à 300 Hz. La résonance fera mettre en valeur les différentes harmoniques au fur et à mesure que la coupure se déplace, créant ainsi un timbre qui se morphage lentement.
  • Ajoutez un second LFO (0,2 Hz, triangle) au pas oscillateur avec une profondeur de ±5 cents. Cela introduit un vabble de pas presque imperceptible, humanisant le drone.
  • Couchez un deuxième synthé avec une onde sinusoïdale d'une octave en dessous de (27,5 Hz) pour créer une fondation profonde de sous-bass.
  • Parcourez à la fois une réverbération avec une longue désintégration, puis ajoutez un retard avec une rétroaction élevée (70 %) et un temps de 500 ms. Le retard créera des motifs rythmiques qui s'estompent dans le drone.

La clé d'un bon drone est un changement constant mais lent. L'auditeur ne doit pas remarquer la répétition des cycles ; chaque cycle doit se sentir comme une nouvelle texture.

Combiner la synthèse sous-tractive avec la réverbération et le retard

La synthèse subtractive fournit le timbre brut, mais les effets comme la réverbération et le retard sont ce qui donne aux paysages sonores ambiants leur profondeur spatiale.

  • Réverbération comme outil de synthèse : Utilisez la réverbération avec une queue très longue (10+ secondes). Le son du synthé déclenchera un lavage de réflexions qui peut être sculpté avec un filtre passe-haut sur la réverbération pour enlever la boue de bas de gamme. Certains artistes envoient le synthé pour la réverbération et traitent ensuite la sortie de la réverbération à travers un deuxième filtre pour former la désintégration.
  • Retard pour le mouvement rythmique : Un retard de ping-pong stéréo avec un retour modéré peut créer un sentiment d'espace sans accaparer le tampon. Pour des textures plus expérimentales, utilisez un retard avec modulation du temps (style chorus-flanger).
  • Réverbération de la convolution : Les réponses impulsionnelles des espaces réels (cathédrales, grottes) peuvent ajouter un réalisme inégalé. Utilisez une réverbération de convolution alimentée avec le signal synthé soustractive, puis comprimez la queue de réverbération pour obtenir des détails subtils.
  • Routage des effets : Utiliser le traitement parallèle : garder 70% du synthé sec et 30% envoyé pour réverbération/délay. Cela préserve la clarté du son synthétisé tout en ajoutant de l'atmosphère. Pour les énormes tampons, essayez le traitement série : retardez dans la réverbération, puis dans un compresseur doux pour coller les textures ensemble.

Conseils pratiques pour le déroulement du travail pour la conception sonore ambiante

  1. Démarrer Simple & #160;: Résistez à l'envie de faire des patchs complexes immédiatement. Commencez par un oscillateur et un filtre. Passez dix minutes à déplacer le filtre manuellement tout en tenant un accord. Vous découvrirez des taches douces.
  2. Utilisez des oscillateurs à faible fréquence sur tout : Modifiez non seulement la coupure du filtre, mais aussi le pas de l'oscillateur, la largeur de l'impulsion (si l'on utilise des ondes de pulsation), la position de la casserole et le mélange d'effet.
  3. Calque et mélange : Enregistrez plusieurs passages du même synthé avec des réglages légèrement différents. Pan them left, centre, droite. Utilisez différentes pentes de filtre et temps d'enveloppe. Puis mélangez-les avec une EQ douce. C'est ainsi que des artistes ambients classiques comme Brian Eno ont créé leurs paysages sonores vinyle-ère.
  4. Automatisez tout : Dans votre DAW, faites un dessin d'automatisation pour la coupure de filtre, la résonance, le taux de LFO et le mélange réverbère. L'automatisation casse la répétition. Même une simple onde sinusoïdale peut devenir une texture riche si le balayage du filtre est dessiné manuellement sur huit barres.
  5. Imperfection à l'embrace: La musique ambiante se développe sur des sources de modulation subtiles. Utilisez des générateurs de modulation aléatoires (certains DAW ont des LFO aléatoires intégrés) ou utilisez des enregistrements de terrain comme sources de modulation pour injecter l'imprévisibilité organique.

Evolution de la conception sonore ambiante avec synthèse subtractive

L'histoire de la synthèse soustractive est liée à la musique ambiante. Les premiers synthétiseurs commerciaux comme le Minimoog et ARP 2600 étaient soustractives, et des artistes comme Tangerine Dream, Klaus Schulze et Brian Eno les utilisaient pour créer des œuvres séminales. Le chorus et le filtre intégré du Juno-106 sont devenus emblématiques pour les tampons luxuriants. Dans les années 1990, les synthétiseurs logiciels comme Reaktor et Absynth ont apporté une synthèse soustractive à l'ordinateur, permettant une modulation et une superposition plus profondes.

La compréhension de la synthèse soustractive ouvre une appréciation plus profonde de ces sons classiques. Lorsque vous entendez un tampon vintage, vous pouvez inverser la configuration de son enveloppe de filtre et oscillateur. Cette connaissance vous permet d'imiter ces sons et ensuite d'innover au-delà d'eux.

Lecture et ressources supplémentaires

Pour approfondir votre compréhension, explorez ces ressources externes :

Conclusion

La synthèse subtractive est un outil indispensable pour créer des paysages sonores luxuriants dans la musique ambiante. En commençant par des formes d'onde riches et en filtrant soigneusement les fréquences indésirables, vous gagnez un contrôle précis sur le timbre. L'ajout de modulation lente à travers les LFO et les enveloppes respire la vie dans ces sons, empêchant les patchs statiques. Combinés à des effets spatiaux comme la réverbération et le retard, les résultats peuvent transporter les auditeurs vers des mondes profonds et immersifs.