La synthèse granulaire est omniprésente de nos jours. Des effets granulaires éthérés forgent le son des bandes originales modernes de films et de jeux vidéo, tout en aidant les musiciens électroniques à repousser les frontières de leurs genres musicaux. Le traitement granulaire est au cœur des outils de time-stretching intégrés aux séquenceurs logiciels et aux échantillonneurs, et il est essentiel au DJing numérique. Pourtant, cette méthode de synthèse singulière reste souvent mal comprise.
Alors, qu’est-ce que la synthèse granulaire exactement ? Et comment peux-tu l’utiliser dans tes propres morceaux ? Dans cet article, nous allons explorer la synthèse granulaire en détail. Nous aborderons la technologie et l’histoire des synthétiseurs granulaires, tout en expliquant leurs paramètres clés et leurs cas d’usage. Nous te montrerons ensuite comment utiliser la synthèse granulaire dans ta propre musique. Poursuis ta lecture et tu transformeras bientôt de simples samples en paysages sonores tourbillonnants et futuristes.
Au sommaire :
- Qu’est-ce que la synthèse granulaire ?
- L’histoire de la synthèse granulaire
- Pourquoi utiliser un synthétiseur granulaire ?
- Les paramètres courants des synthétiseurs granulaires
- Comment utiliser la synthèse granulaire
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Qu’est-ce que la synthèse granulaire ?
La synthèse granulaire est une forme de synthèse basée sur un procédé appelé granulation. La granulation consiste à décomposer un échantillon audio en minuscules segments sonores appelés « grains », d’une durée généralement comprise entre 1 et 100 millisecondes. Un synthétiseur granulaire permet à l’utilisateur de manipuler ces grains et de transformer le sample d’origine de façon aussi étrange que fascinante.
La granulation possède de nombreuses applications dans le traitement audio moderne. Lorsque tu appliques du time-stretching à un sample dans ton séquenceur logiciel, ou que tu modifies la vitesse de lecture d’un morceau sans changer sa hauteur tonale dans un logiciel DJ tel que TRAKTOR, tu utilises très probablement la granulation. La synthèse granulaire met l’accent sur le potentiel créatif de ce procédé, en te permettant de transformer des samples familiers en paysages sonores et en effets d’un autre monde.
Synthèse granulaire vs synthèse conventionnelle
Pour mieux comprendre son fonctionnement, comparons la synthèse granulaire aux formes plus conventionnelles de synthèse. Les synthèses soustractive, additive ou FM partent d’un oscillateur qui génère une forme d’onde (comme une onde sinusoïdale ou en dents de scie). À l’inverse, la synthèse granulaire s’appuie sur de la matière audio existante.
Certains effets granulaires peuvent traiter un signal en temps réel en découpant le flux audio entrant en grains avant de le restituer. Mais de nombreux synthétiseurs granulaires nécessitent de charger au préalable des samples : une note de piano enregistrée, par exemple, ou le son de cloches d’église.
Comment ce sample devient-il la matière première de la synthèse ? Tout d’abord, le synthétiseur granulaire décompose le son en une multitude de minuscules fragments, ou grains. Dans sa forme la plus simple, lorsque tu joues une note, le synthétiseur lit l’un de ces grains en le répétant en boucle des centaines ou des milliers de fois par seconde. Au lieu d’une onde sinusoïdale ou en dents de scie, cette infime portion d’audio devient véritablement une forme d’onde : la brique élémentaire du son que tu entends.
Synthèse granulaire vs synthèse à table d’ondes
En ce sens, la synthèse granulaire repose sur des échantillons, tout comme la synthèse à table d’ondes. Mais elles ne sont pas tout à fait identiques.
Un synthétiseur à table d’ondes propose une « table » fixe, c’est-à-dire un ensemble de formes d’onde échantillonnées parmi lesquelles choisir. Au-delà, ton contrôle sur les composants élémentaires du son reste assez limité. La synthèse granulaire offre quant à elle bien plus de possibilités.
L’exemple mentionné plus haut, où un grain unique est joué isolément, est rare. Le plus souvent, une tête de lecture parcourt le sample d’origine en déclenchant différents grains au fil du temps. De plus, il est possible de lire plusieurs grains simultanément, de les jouer à différentes vitesses et à différents volumes, et de moduler une multitude d’autres paramètres, le tout à la volée.
Un synthétiseur granulaire se révèle ainsi être un formidable outil de sculpture sonore, capable de prouesses dont un simple synthé à table d’ondes ne peut que rêver.
L’histoire de la synthèse granulaire
La synthèse granulaire est souvent vue comme une nouvelle venue dans l’univers des synthétiseurs, mais ses origines remontent à plusieurs décennies. Sa théorie a été établie dans les années 1940 par des physiciens tels que Dennis Gabor, qui suggérait que le son pouvait être décomposé en minuscules briques élémentaires. Cette idée a ensuite été reprise par le compositeur grec Iannis Xenakis, qui créait déjà de la musique à partir de grains sonores à la fin des années 1950.
Cependant, la synthèse granulaire était peu adaptée aux technologies antérieures au numérique. Xenakis travaillait en découpant des bandes magnétiques en minuscules fragments avant de les réassembler. L’achèvement d’une composition pouvait lui prendre des semaines.
Dans les années 1970, le compositeur Curtis Roads a assisté à un séminaire de Xenakis et a cherché à concrétiser son idée sur ordinateur (Roads a d’ailleurs rédigé l’ouvrage de référence sur le sujet, Microsound). Dans les années 1980, Barry Truax a trouvé le moyen de mettre en œuvre la synthèse granulaire en temps réel.
En raison de sa très forte consommation en ressources de calcul, la synthèse granulaire est restée cantonnée à un usage confidentiel jusque tard dans les années 1990 et 2000. Des outils accessibles comme Max/MSP et REAKTOR de Native Instruments ont alors suscité un nouvel intérêt pour cette approche. Au XXIe siècle, la synthèse granulaire s’est imposée comme un pilier à part entière, avec une multitude de synthés granulaires populaires qui ont marqué les évolutions du design sonore, de la musique électronique et de la musique à l’image. La synthèse granulaire est aujourd’hui un type de synthétiseur VST essentiel et singulier que tu peux intégrer à tes productions.
Pourquoi utiliser un synthétiseur granulaire ?
Comme nous l’avons vu, la synthèse granulaire est un cas à part. Elle fonctionne différemment de la plupart des autres méthodes de synthèse et produit des résultats très singuliers. Alors pourquoi — et quand — devrais-tu l’utiliser ?
Il existe plusieurs situations où la synthèse granulaire excelle véritablement. En voici quelques-unes.
Créer des textures ambient
Les ambiances délicates et les drones sont au cœur de la création musicale moderne, qu’il s’agisse d’habillage sonore pour le cinéma et les jeux vidéo ou de musique électronique ambient. Concevoir ces textures surnaturelles demande habituellement un long travail de traitement et de manipulation de samples. Avec la synthèse granulaire, il suffit en revanche de tourner quelques potentiomètres pour métamorphoser un simple sample en drone ambient.
Dans cet exemple, écoute comment un échantillon de violoncelle joué en pizzicato (corde pincée) se transforme en une riche texture ambient grâce à la synthèse granulaire.
Des sonorités glitch
Si la synthèse granulaire excelle dans les textures fluides, elle est tout aussi redoutable pour générer des sonorités chaotiques et glitch. En augmentant les réglages de « jitter » (qui introduisent de l’aléatoire dans le comportement du synthé) et en modulant les paramètres en temps réel, un son classique peut se métamorphoser en un nuage de grains crépitants — idéal pour les ambiances de science-fiction et l’electronica avant-gardiste.
Des nappes évolutives
Le mouvement est la clé d’un design sonore expressif. Lorsque les sons évoluent au fil du temps, ils nous paraissent « plus vivants ». La synthèse granulaire s’y prête à merveille : en modifiant le comportement des grains en temps réel, on peut métamorphoser les sons en profondeur, de manière fluide et musicale.
Dans cet exemple, la texture ambient précédente a été convertie en une nappe scintillante et évolutive.
Des sonorités numériques uniques
La nature singulière de la synthèse granulaire lui permet d’accomplir des prouesses difficiles, voire impossibles à réaliser autrement. Ancrée dans l’ère numérique, la synthèse granulaire moderne est capable de générer des sonorités troublantes et résolument futuristes. Une grande partie de la production audio contemporaine ne serait pas la même sans elle.
Dans cet exemple, la hauteur des grains est modulée pour créer un effet inhabituel rappelant un glissando.
Les paramètres courants des synthétiseurs granulaires
Maintenant que tu sais en quoi elle consiste et à quoi elle sert, penchons-nous en détail sur les commandes de ton synthétiseur granulaire.
Il existe de nombreux plug-ins qui exploitent la granulation. Leurs commandes et leurs fonctionnalités peuvent varier considérablement ; il est donc utile de te familiariser avec ton instrument en particulier. Néanmoins, certaines commandes se retrouvent sur la quasi-totalité des synthés granulaires.
Taille des grains
La taille des grains détermine la durée de chaque grain généré. Ce paramètre est parfois appelé « grain length » ou durée. Des durées plus courtes créent un son haché et fragmenté. Des grains plus longs commencent à se chevaucher, produisant un effet plus fluide et homogène.
Nombre de grains
Il s’agit de la fréquence à laquelle les grains sont déclenchés. Ce paramètre est parfois désigné sous le nom de vitesse de grain (« grain rate »), densité ou distance. Dans STRAYLIGHT, il est appelé « grain interval ». Avec un nombre élevé de grains, ton synthé génère de véritables nuages sonores où les fragments se superposent. Un nombre plus faible produit un son sporadique et saccadé.
Limites de début et de fin du sample
Ce réglage définit la portion de ton sample que le synthétiseur granulaire doit traiter. Tu souhaites peut-être isoler une note de piano au sein d’un enregistrement, ou cibler un bruit précis dans un enregistrement de terrain (« field recording »). En réglant les limites de début et de fin (ou, dans STRAYLIGHT, les potentiomètres min et max) autour de cette zone, le synthétiseur granulaire ne générera des grains qu’à partir de cette portion du sample. Ce paramètre est également appelé position (« grain position ») ou plage (« range »).
Enveloppe
L’enveloppe de grain définit les fondus au début et à la fin de chaque grain lu (ce paramètre est parfois appelé forme de grain, « grain shape » ou « smoothing »). Imagine que chaque grain est un échantillon individuel en cours de lecture, ou une région audio distincte dans ton séquenceur. Avec des enveloppes courtes, la lecture du grain commence et s’arrête brutalement. En augmentant l’enveloppe, le grain apparaît et disparaît en fondu progressif. Des enveloppes plus douces produisent un son soyeux et homogène. Réduis l’enveloppe pour obtenir un effet plus saccadé.
Hauteur tonale (Pitch)
La hauteur tonale, ou transposition, détermine la hauteur de chaque grain par rapport à la tonalité originale du sample. Par exemple, un pitch de +12 demi-tons fera jouer le grain une octave au-dessus du sample d’origine. Expérimente avec des valeurs très aiguës ou très graves pour créer des effets irréels.
LFO
Comme de nombreux instruments, les synthétiseurs granulaires proposent des outils de modulation supplémentaires pour insuffler du mouvement à tes sons. L’un de ces modulateurs est le LFO, ou oscillateur basse fréquence. Un LFO génère un signal qui oscille entre des valeurs hautes et basses (ou positives et négatives). En assignant le LFO à un paramètre de ton synthé (comme la taille des grains, par exemple), tu fais évoluer cette valeur au fil du temps. Les modulateurs tels que les LFO sont indispensables pour créer des sonorités vivantes et organiques.
Jitter
Le jitter, ou aléa, contrôle l’amplitude avec laquelle un paramètre dévie autour d’une valeur centrale. Par exemple, la hauteur tonale peut être réglée sur +12 demi-tons. Si le jitter est augmenté, chaque grain déviera de façon aléatoire au-dessus ou en dessous de +12. Plus le réglage de jitter est élevé, plus l’écart est important.
Les synthétiseurs granulaires proposent des commandes de jitter pour différents paramètres. Par exemple, dans STRAYLIGHT, un potentiomètre de jitter contrôle la position de lecture, et un potentiomètre detune détermine le jitter de hauteur tonale. Le jitter est au cœur de nombreux effets caractéristiques de la synthèse granulaire. Utilise-le pour transformer des sons stables en nuages de grains turbulents.
Comment utiliser la synthèse granulaire
Maintenant que la synthèse granulaire n’a plus de secret pour toi, il est temps de créer tes propres sonorités granulaires. Découvrons quelques approches fondamentales pour concevoir tes propres patches de synthé granulaire.
En utilisant STRAYLIGHT, nous allons revisiter certains des exemples de synthèse granulaire présentés plus haut, avec un guide pas à pas pour créer des textures ambiantes, des sons glitchy et des nappes évolutives.
Textures ambiantes
Voici comment créer une texture ambiante douce et fluide grâce à la synthèse granulaire.
Commençons à partir d'une page blanche. Trouve le patch INIT dans le navigateur de presets sous « Utilities ».
Choisis un échantillon simple doté d'une texture chaleureuse et riche. Nous avons opté pour une note de violoncelle en pizzicato (corde pincée).
Comme nous ne voulons aucun silence dans notre son, utilise les commandes de plage d'échantillon pour isoler le corps principal du son. Ajuste les potentiomètres min et max pour capturer la partie la plus forte de la forme d'onde. En activant « bounce edges », la tête de lecture rebondit lorsqu'elle atteint la fin de cette zone, ce qui donne une impression de sustain infini.
Règle à présent l'enveloppe des grains (fade in et fade out). Un réglage intermédiaire permettra de garder un résultat bien fluide.
Augmente la taille des grains (grain size) aux alentours de 600 ms et réduis l'intervalle des grains (grain interval) vers 40 ms. Une taille de grain importante combinée à une densité élevée (c'est-à-dire un intervalle court) entraîne un chevauchement des grains, créant ainsi une texture diffuse.
Dans la section Cursor, tourne le potentiomètre jitter à mi-course. La tête de lecture effectuera alors des sauts aléatoires dans l'échantillon à chaque grain, ce qui estompe encore davantage les contours de l'échantillon d'origine.
Ajuste maintenant l'enveloppe d'amplitude du synthé. Nous voulons obtenir un son de type nappe : opte donc pour une attaque et un release lents, ainsi qu'un sustain au maximum.
Voici le résultat en audio :
Sons glitchy
Voici comment exploiter la synthèse granulaire de manière extrême pour façonner des textures anguleuses et pleines de glitchs.
Commence avec un échantillon plutôt chaotique, sans hauteur tonale ni texture régulières. Nous avons choisi « Metal Drag », tiré de la bibliothèque d'échantillons de STRAYLIGHT.
Cette fois, ne touche pas aux potentiomètres de plage d'échantillon (min et max). L'objectif est de traiter l'intégralité du sample.
Les paramètres des grains ne doivent en aucun cas être fluides. Une enveloppe très courte (en tournant les potentiomètres de fade in et de fade out vers la gauche) et une taille de grain réduite produiront un rendu saccadé et mordant.
Accentuons le chaos en faisant sauter la tête de lecture dans tous les sens sur l'échantillon. Dans la section Cursor, monte le jitter au maximum.
Il nous faut maintenant du mouvement dans notre texture. Assignons quelques paramètres au pad de contrôle XY de STRAYLIGHT pour pouvoir les moduler en direct pendant la lecture.
Tout d'abord, assigne l'intervalle des grains à l'axe X du pad. Clique sur la lettre située en haut à gauche du potentiomètre grain interval et sélectionne « X XY Pad ». Ensuite, dans la colonne verticale juste en dessous, glisse vers le haut pour étendre la plage de modulation.
Fais de même pour la taille des grains (grain size), mais en l'assignant à l'axe Y du pad.
Procédons aux mêmes assignations pour l'accordage des grains. Assigne le potentiomètre pitch à l'axe X du pad, et le potentiomètre detune à l'axe Y. Ajuste la plage de modulation (en glissant vers le haut ou vers le bas sur la colonne située à gauche du potentiomètre) jusqu'à trouver un réglage dynamique et ludique.
Pour finir, route STRAYLIGHT vers une autre piste afin d'enregistrer sa sortie audio. Lance l'enregistrement et déplace-toi sur le pad de contrôle XY pour capturer des sonorités captivantes.
Voici ce que cela donne :
Nappes évolutives
Transformons notre texture ambiante de tout à l'heure en une nappe vivante et évolutive. Découvre comment faire ci-dessous.
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Dans cet article, nous avons exploré la synthèse granulaire en détail. Nous avons étudié son fonctionnement technique, son histoire et les paramètres typiques d'un synthétiseur granulaire, avant d'aborder plusieurs pistes créatives. Il ne te reste plus qu'à façonner tes propres textures granulaires.
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