Synthétiseur

Publié le 3 Février 2018

Un synthétiseur (ou simplement synthé) est un instrument de musique électronique capable de créer et de moduler des sons sous forme de signal électrique. Les sonorités varient en fonction de la technique de synthèse sonore utilisée (tables d'ondes, échantillons, synthèse additive, synthèse soustractive, modulation de fréquence, modélisation physique, modulation de phase, synthèse granulaire, etc.)

Synthétiseur

Les sons peuvent être créés soit de manière analogique à l'aide de circuits électroniques à comportement continu, soit de manière numérique à l'aide de circuits numériques ou de logiciels. L'une des méthodes consiste à répliquer les structures de synthèse d'origine en modélisant numériquement les circuits analogiques, mais toutes les ressources possibles des technologies numériques (circuits DSP ou CPU des ordinateurs) sont utilisées pour générer ou modifier des sons musicaux. De nombreuses structures de synthèse sont proposées utilisant des principes de base variés, quelquefois combinés. Un synthétiseur nécessite habituellement l'utilisation d'un clavier pour jouer de l'instrument, mais d'autres contrôleurs sont possibles : on peut l'utiliser avec un séquenceur, un contrôleur à ruban tactile, ou même grâce à des capteurs détectant la position de la main du joueur dans l'espace. Un clavier peut être inclus avec l'instrument quand il est sous forme physique. Certains synthétiseurs sont conçus sans clavier, et peuvent être contrôlés par l'adjonction d'un clavier compatible (par exemple grâce à l'interface standard MIDI, ou CV/Gate). En plus du clavier, un synthétiseur propose généralement un ensemble de potentiomètres et de faders pour permettre le réglage du son (enveloppe, filtre, bend, etc.). Trois types de synthèse sonore ont prédominé dans l'histoire des synthétiseurs.

Les plus courants sont les synthèses analogiques soustractive et additive (l'additive fut utilisée dès le début du XXe siècle sur un instrument appelé le Telharmonium. Ce fut la première). Elles se basent sur des formes d'onde simples (sinusoïdale, triangulaire ou carrée le plus souvent). La synthèse additive combine différentes ondes sinusoïdales (comme un orgue par exemple). La synthèse soustractive utilise des signaux riches en harmoniques, et nécessite des filtres pour ajuster le timbre. Elles ont connu leurs heures de gloire dans les années 1970 puis leur retour en grâce dans les années 1990 à 2000 à cause de leur usage très répandu dans les musiques actuelles, et cela continue aujourd'hui grâce à leur facilité d'accès sous forme de logiciel informatique. Toutefois il ne s'agit plus d'un traitement analogique du son mais d'un traitement numérique qui simule le comportement analogique des synthétiseurs de cette époque. Le Yamaha DX7 utilise la synthèse FM. Dans les années 1980, un autre type de synthèse a remporté un large succès, il s'agit de la synthèse FM. Le principe est radicalement différent, il s'appuie sur la modulation de fréquence ou la distorsion de phase utilise un générateur pour en moduler un autre.

Tous les instruments électroniques munis d'un clavier ne sont pas forcément des synthétiseurs dans le sens littéral du terme. Certains appareils reproduisent simplement des échantillons sonores préenregistrés et ne nécessitent donc aucune synthèse sonore. Mais la frontière entre les deux types d'appareil n'est pas clairement établie, certaines techniques de synthèse se basant sur des échantillons. Les premiers synthétiseurs génèrent des sons par des circuits électroniques analogiques organisés en nombreux modules interconnectés électriquement entre eux. Les synthétiseurs numériques plus récents fonctionnent différemment, utilisant des processeurs, mais ils gardent souvent une architecture modulaire inspirée par l'analogique (Virtual Analogic). Parmi les modules les plus utilisés figurent :

  • les VCO, oscillateurs qui créent les sons de base avec un timbre qui dépend de la méthode de synthèse ;
  • les VCF, filtres permettant de transformer le son en filtrant certaines fréquences ;
  • les VCA, amplificateurs ayant pour rôle d'amplifier le signal, et donc de faire varier son volume.

Les composants précédents sont contrôlables (d'où l'appellation Voltage-Controlled), il existe donc des composants permettant de les moduler :

  • les générateurs d'enveloppes (ADSR ou autres), permettant de faire moduler le son de manière synchronisée avec le début et fin de note ;
  • les LFO, permettant de moduler le son de manière périodique, pour obtenir par exemple un vibrato ou un tremolo.

Les synthétiseurs modulaires permettent de combiner librement tous ces composants, ou même d'en ajouter. Dans les synthétiseurs plus compacts ces modules sont pré-câblés, et ne peuvent être combinés que de la manière prévue par le constructeur. En 1874, après avoir déposé infructueusement le brevet du téléphone (une heure après Alexandre Graham Bell), Elisha Gray invente le télégraphe musical. Celui-ci comporte un clavier de deux octaves et exploite via des électro-aimants les vibrations de lamelles métalliques. La diffusion est assurée par le réseau téléphonique. En 1897, l'Américain Thaddeus Cahill invente le telharmonium, appelé aussi dynamophone car il fonctionne à l'aide de 408 dynamos. Il inspirera la conception de l'orgue Hammond quarante ans plus tard et utilise lui aussi le réseau téléphonique. En 1907, Lee De Forest invente le tube à vide (la « lampe » électronique, la triode) qui va permettre de réaliser des circuits électroniques. En 1917, le Russe Léon Theremine invente le thérémine, instrument peu courant mais encore joué et construit aujourd'hui. Il ne comporte pas de clavier mais deux antennes qui sont influencées par les positions des mains, l'une servant à piloter la hauteur et l'autre le volume du son ; ce son est le résultat de la différence entre deux oscillateurs travaillant à très hautes fréquences. C'est lui qui fait les « chœurs » dans le morceau Good Vibrations de Brian Wilson (The Beach Boys) et que l'on entend aussi comme l'instrument principal du thème du générique de la série télévisée britannique Inspecteur Barnaby.

Maurice Martenot invente en 1928 « les ondes Martenot », instrument qui utilise le même principe de différence entre deux fréquences élevées mais dispose d'un clavier et d'un moyen de faire des glissandos. Cet instrument au son fascinant a été réédité en 2001 sous le nom d'« Ondéa » et est exploité notamment en concert par Yann Tiersen. Bien avant, des artistes comme Olivier Messiaen, Edgar Varèse ou Darius Milhaud ont composé pour lui un véritable répertoire. Deux ans plus tard, le trautonium de l'Allemand Friedrich Trautwein est le premier synthétiseur à synthèse soustractive. La bande-son du film Les Oiseaux d'Alfred Hitchcock a été entièrement réalisée avec cet instrument, par Oskar Sala, notamment les cris des oiseaux. En 1935, c'est la naissance de l'orgue Hammond, conçu par Laurens Hammond qui travaillait à l'origine à la mise au point d'un moteur destiné à une horloge. Les sons de l'orgue Hammond sont créés par un grand nombre de roues phoniques (sortes de dynamos) et selon un procédé de synthèse additive. Cet instrument est totalement polyphonique. Destiné initialement aux églises, il sera popularisé par le gospel puis le blues, le jazz et le rock. Il est encore très populaire aujourd'hui. En 1947, l'électronicien français Constant Martin invente le clavioline, instrument à clavier (une octave et demi) n'ayant qu'un seul oscillateur.

En 1950, le chef d'orchestre Raymond Scott crée le clavivox pour produire des jingles publicitaires, puis l'électronium, un instrument très avant-gardiste puisqu'il est à la fois un synthétiseur et un séquenceur, permettant donc de programmer des mélodies. Sept ans plus tard, en 1957, Max Mathews, ingénieur aux Bell Laboratories écrit le premier programme de synthèse numérique, appelé « MUSIC-I », pour l'IBM 704. En 1964, Moog commercialise son premier synthétiseur, et Paul Ketoff présente son « synket ». En 1967, les Moody Blues introduisent un appareil de synthèse de sons nommé « mellotron » dans leur succès Nights in White Satin et dans le concept-album qui l'intègre, Days of Future Passed. En 1969, George Harrison, guitariste solo des Beatles, utilise un Moog sur leur album Abbey Road. Pete Townshend, du groupe The Who, crée l'année suivante des boucles avec un synthétiseur ARP sur Who's Next. L'originalité de cet album est que les synthétiseurs ne cherchent pas à remplacer des instruments classiques, mais fournissent l'élément de rythme lui-même, en particulier dans Won't Get Fooled Again. Le synthétiseur devient alors à part entière un instrument de rock. En 1972 sort le premier synthétiseur diphonique, l'ARP Odyssey conçu par Alan R. Pearlman. En 1974, les premiers synthétiseurs polyphoniques apparaissent, avec le SEM à deux, puis quatre et huit voix, introduits par Tom Oberheim. Dès 1983, première démonstration publique du Musical Instrument Digital Interface ou interface MIDI, raccordant un Roland Jupiter-6 et un Sequential Circuits Prophet 600, par Dave Smith4. La même année, commercialisation du Yamaha DX7.

Synthétiseurs notables et musiciens

  • Alesis Andromeda. Utilise des composants numériques et modernes pour piloter un circuit de synthèse entièrement analogique (Klaus Schulze)
  • ARP 2500 (Pete Townshend, The Who, Aphex Twin, Éliane Radigue, Meat Beat Manifesto, David Bowie, Skinny Puppy, Jean-Michel Jarre, Jimmy Page, Paul Davis, Vince Clarke, David Hentschel (Funeral for a friend, Startling Music))
  • ARP 2600 (Klaus Schulze, Jean-Jacques Birgé, Depeche Mode, Erasure, Stevie Wonder, Weather Report, Edgar Winter, Space, Genesis, Lightwave, Jean-Michel Jarre, New Order, Chemical Brothers, Simian Mobile Disco, Aphex Twin, Pete Townshend (solo), The Who (Baba O'Riley, Won't Get Fooled Again))
  • ARP Odyssey (Georges Rodi, Klaus Schulze, Ultravox, Styx, Herbie Hancock, Spock's Beard, Deep Purple (Jon Lord))
  • Casio CZ-101 (Synthétiseurs Cazio CZ) L'un des premiers synthétiseurs numériques bon marché (Vince Clarke, Erasure)
  • Cavagnolo Exagone XM64. Un des rares synthétiseurs analogiques monophoniques produits par une firme française (1982)
  • Clavia Nord Lead. Le premier synthétiseur à utiliser des circuits numériques pour émuler des circuits analogiques (The Prodigy, Space, Zoot Woman, The Weathermen, Jean-Michel Jarre)
  • Elka Synthex. L'un des derniers grands analogiques (Tangerine Dream, Space, Jean-Michel Jarre, Stevie Wonder, Giorgio Moroder)
  • EMS VCS3 (Klaus Schulze, Roxy Music, Hawkwind, Tim Blake, Pink Floyd, Space, Jean-Michel Jarre, BBC Radiophonic Workshop, Brian Eno)
  • E-mu Emulator (The Residents, Depeche Mode, Deep Purple, Genesis)
  • Ensoniq ESQ-1 (Jean-Michel Jarre, Steve Roach)
  • Ensoniq VFX (Tony Banks, Space, Oscar Peterson, Jean-Jacques Birgé)
  • Fairlight CMI (Daniel Balavoine, Jean-Michel Jarre, Kate Bush, Space, Peter Gabriel, Mike Oldfield, Jan Hammer, Pet Shop Boys, The Art of Noise)
  • Korg 01/W (Alex Staropoli)
  • Korg i30 (Jean-Christian Michel (J.S. Bach Transcriptions))
  • Korg KARMA (Jean-Michel Jarre)
  • Korg M1 (Bradley Joseph, Space, Trisomie 21, The Cure)
  • Korg MS-20 (Erasure, Digitalism, Chemical Brothers)
  • Korg Triton (Bradley Joseph, Derek Sherinian)
  • Korg Wavestation (Tony Banks)
  • Kurzweil K2000. Synthétiseur disposant du système VAST (Jean-Michel Jarre, Pink Floyd, Lightwave)
  • Lyricon. Premier instrument à vent électronique produit en grande série (Michael Brecker, Tom Scott, Chuck Greenberg, Wayne Shorter, Jack Lancaster (The Rock Peter and the Wolf, Marscape))
  • Minimoog (Emerson, Lake and Palmer, Keith Emerson, Gary Numan, Pink Floyd, Jean-Michel Jarre, Erasure, Rush, The Cure, Yes, Rick Wakeman, Patrick Moraz, Buggles, Geoff Downes, Igor Khorochev, Badger, Stereolab, Devo, Ray Buttigieg, George Duke, Tangerine Dream, Edgar Froese, Peter Baumann, Klaus Schulze, Triumvirat, Strawbs)
  • Polymoog (Tony Banks (...And Then There Were Three...), Gary Numan, Rick Wakeman, Yes, Tim Blake)
  • Moog modular (Emerson, Lake and Palmer, Keith Emerson, Wendy Carlos, Isao Tomita, Klaus Schulze, Tangerine Dream, Tonto's Expanding Head Band, The Beatles, George Harrison (Electronic Sound), Weezer, Space, Massive Attack)
  • Moog Taurus (Rush, Jean-Michel Jarre, Genesis, The Police, U2, The Cure, Yes, Steve Hackett)
  • Oberheim OB-X, Oberheim OB-Xa (Rush, Prince, Styx, Supertramp, Van Halen, Jean-Michel Jarre, Georges Rodi)
  • PPG Wave 2 (Rush, Depeche Mode, Jean-Michel Jarre, Jean-Jacques Birgé, Tangerine Dream (Edgar Froese), The Fixx, Thomas Dolby)
  • Roland D-50 (Jean-Michel Jarre, Enya, IQ)
  • Roland JD-800. Premier synthétiseur numérique à reproposer une interface conviviale « un bouton, une fonction » comme sur ses ancêtres analogiques (Jean-Michel Jarre, Francis Rimbert, Vangelis, Genesis, The Prodigy, Pet Shop Boys)
  • Roland JP-8000. Le synthétiseur qui a posé les bases sonores de la trance, notamment ce son de dent de scie très chaud et typique (Jean-Michel Jarre, Francis Rimbert)
  • Roland Juno-60/Roland Juno-106. C'est grâce à ces synthétiseurs que l'album Living in America, du groupe suédois The Sounds, fut connu en Amérique et en Europe. Il peut être entendu sur tous leurs albums.
  • Roland Jupiter-8 (Rush, Duran Duran, Erasure, OMD, Huey Lewis and the News, Space, Indochine, Massive Attack, Jean-Michel Jarre)
  • Roland MT-32. Un standard de facto pour la musique et les bruitages des jeux vidéo
  • Roland TB-303 (techno, acid house, Fatboy Slim, Daft Punk)
  • Roland V-Synth. Synthétiseur de recherche intégrant la technologie VariPhrase, la synthèse à oscillateurs multiples, les algorithmes COSM, la synthèse Vocal Designer, une interface de programmation (écran tactile, nombreux contrôleurs temps réel comme le Time Trip Pad ou encore le double D-Beam). Le V-Synth GT, sorti en 2007, ajoute, entre autres, la synthèse AP et une architecture double cœur permettant de doubler la puissance du V-Synth original (Front 242, Skinny Puppy, Orbital, Jean-Jacques Birgé, Vitalic)
  • RSF Polykobol II. La référence française des synthétiseurs analogiques polyphoniques à mémoire des années 1980, instrument rare (Lightwave, Jean-Michel Jarre)
  • Sequential Circuits Prophet 5 (Berlin, Phil Collins, The Cars, Erasure, Steve Winwood, Underworld, MSTRKRFT, Chromeo)
  • Sequential Circuits Prophet 10 (Tangerine Dream, The Orb, The Who, Pet Shop Boys, Vangelis, Genesis, Human League, le cinéaste et compositeur John Carpenter)
  • Synclavier (Michael Jackson, Stevie Wonder, Laurie Anderson, Frank Zappa, Pat Metheny Group)
  • Waldorf Wave. Un monstre de la synthèse à tables d'ondes
  • WaveFrame AudioFrame (Peter Gabriel, Stevie Wonder)
  • Yamaha CS-80. Premier synthétiseur polyphonique 8 notes de la marque, totalement analogique, à clavier gérant le Polyphonic aftertouch, pesant environ cent kilogrammes, sans doute le plus expressif de tous, tel un instrument acoustique (Vangelis, Space, Hans Zimmer, Eddie Jobson, Jean-Michel Jarre)
  • Yamaha DX7 (Jean-Michel Jarre,Rush, Steve Reich, Depeche Mode, Zoot Woman, The Cure, Brian Eno, Jean-Philippe Rykiel, Jean-Jacques Birgé, Howard Jones, Nitzer Ebb, Front 242, David Bowie, Enya, Talk Talk, Vangelis)
  • Yamaha GX-1 (Emerson, Lake and Palmer, Emerson, Lake and Powell, Keith Emerson, Led Zeppelin, Stevie Wonder, ABBA, Hans Zimmer, Rick van der Linden)
  • Yamaha Motif. Série de synthétiseurs Workstations lancés en 2001.
  • Yamaha SHS-10. L'un des premiers « keytars » (synthétiseur en bandoulière comme une guitare) des années 1980 (Martin Circus, Showbread)
  • Yamaha VL-1. Premier synthétiseur à modélisation physique.

Principaux fabricants

  • Access Music
  • Acxel2 (Idarca-Audio Inc., faillite en 2010)
  • Akai
  • Alesis
  • ARP
  • Arturia
  • Behringer
  • Buchla and Associates
  • Casio
  • Clavia
  • Crumar
  • Dave Smith Instruments
  • Doepfer
  • Electronic Music Studio (EMS)
  • Elektron
  • E-mu
  • Ensoniq
  • Fairlight
  • Formanta Polivoks
  • Generalmusic
  • Hartmann Music
  • Ibbsynth
  • Kawai
  • Ketron
  • Korg
  • Kurzweil Music Systems
  • Linn Electronics, Inc.
  • MFB
  • Moog
  • New England Digital (NED)
  • Novation
  • Oberheim
  • PAiA Electronics
  • Palm Products GmbH (PPG)
  • Realtime Music Solutions (RMS)
  • Roland Corporation
  • RSF
  • Sequential Circuits
  • Societa Industrie Elettroniche (SIEL)
  • Spectrasonics
  • Steiner-Parker
  • Studio Electronics
  • Technics
  • Waldorf Music
  • Yamaha

Rédigé par Rolling Stones Stories

Publié dans #Synthétiseurs, #Matériel

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