ZynAddSubFX possède 3 moteurs de synthèse pour la génération sonore :

• ADDsynth : synthèse additive
• SUBsynth : synthèse soustractive depuis un bruit blanc
• PADsynth : un moteur pour les nappes

Avec un peu de curiosité, on peut vraiment créer des sonorités venues de nulle part ! 😁

ADDsynth : synthèse additive

Un petit rappel

LFO

Nous allons croiser cet acronyme à tous les paragraphes : LFO désigne un oscillateur basse fréquence qui va nous permettre de générer et modifier le son. Une définition plus complète est technique de l'oscillateur basse fréquence se trouve ici.

Modulateur d'amplitude

Tout comme LFO nous allons rencontrer des modulateurs. Le modulateur d'amplitude va nous permettre de modifier le son. Il agit sur l'amplitude du signal généré par le LFO. Si vous souhaitez plus de détails technique vous pourrez trouver ici de quoi gamberger.

Les filtres

Un filtre à résonance, est caractérisé par une fréquence de coupure dynamique et une résonance fixe (Q).Le filtre est initialisé à la résonance 0 comme ayant une bande passante plate à la fréquence de coupure, puis une pente de diminution à x dB par octave au-dessus de cette fréquence. La résonance, si différente de 0, comprend un pic à la fréquence de coupure, superposée à la réaction ci-dessus.

Le paramétrage d'un enveloppe

• délai (delay) : durée, après l'appui sur la touche pour le départ départ du son.
• attaque (attack) : croissance du volume du son.
• maintien (hold) : durée brève du volume maximum.
• décroissance (decay) : diminution du volume jusqu'à la valeur de sustain du son.
• sustain : l'appui sur la touche donne la durée de cette période.
• relachement (release) : décroissance du volume après le relachement de la touche, jusqu'à extinction du son.

La répétition du son tant que la touche est appuyée se trouve dans la période sustain du sample.

schéma voice de zynadd

Le LFO et le modulateur qui sont connectés à l'oscillateur, peuvent être activés ou pas, de même que le LFO connecté au filtre. Sans entrer dans le détail, le son émis par l'oscillateur, passe dans le filtre (qui peut ne rien filtrer), puis dans un L.F.O, pour finir dans le générateur d'enveloppe de volume.

Ecran des paramètres généraux pour la synthèse additive

Ici il ne s'agit que des paramètres de hauteur, de filtrage, et d'amplitude qui "encapsuleront" le son produit par le module. Notez le bouton Show Voice Parameters qui permet d'accéder au module pour paramètrer les voix.
Vous pouvez activer un maximum de 8 voix. Si vous n'en activez aucune, il n'y a pas de son.
Les contrôles de cette fenêtre vont agir sur la ou les voix que vous aurez conçus ; Ces voix seront additionnées (un peu comme les pistes d'une table de mixage) et le résultat sera traité par les paramètres globaux de ce module.

Pavé AMPLITUDE

• Le volume est le niveau de sortie du signal général. Il nous permet d'homogénéiser le niveau de sortie des instruments, de façon à ce que si on change d'instrument pendant que nous jouons, il n'y ait pas de sursaut.
• Le pan n'est pas très utile à ce stade, peut-être corriger le centrage, si le son produit est déplacé dans l'espace.
• La tirette V.sns, paramétrera la modification du volume suivant l'appui de la touche (si le clavier externe à une fonction touch reponse) si la tirette et à droite (127), la vélocité est désactivée, toutes les auront la même force, quelque soit l'appui sur la touche.

• le pavé Amplitude enveloppe
  
  C'est le paramétrage de l'enveloppe du volume de sortie
  • les 4 boutons de gauche manipule la forme du "volume du son".
  • le bouton stretch permet de prolonger le facteur "release" des notes graves
  • Si L est coché, maintenir l'appui sur la touche prolonge le son au-delà du release. Si décochée le release est appliqué. Un appui bref sur la touche n'est pas affecté par ce paramètre.
  • Si frcR est coché, la valeur du release est appliquée à tous les releases des voices, sinon c'est le release propre à chaque voice qui est appliqué.

• Les 2 boutons C et P permettent d'importer/exporter les paramètres.

• Le bouton E nous fait passer en mode graphique pour "voir" et saisir les valeurs. Dans cette fenêtre, si le bouton freemode est inactif, les modifications appliquées aux boutons sont répercutés en temps réel au graphique ; Si freemode est activé, on change les paramètres graphiquement en bougeant les points.
  a noter

  dans la fenêtre addsynth, l'activation de freemode provoque le remplacement du pavé amplitude enveloppe par le pavé graphique.

• le pavé Amplitude L.F.O C'est le paramétrage de l'enveloppe de modulation (genre de vibrato). En exemple dans le réel, la fréquence de modulation exite pour le jeu de la flûte, quand en fin de note, le flutiste apporte une sorte de "tremblement" pour donner au son une sorte de langueur.

• Les 4 boutons freq, Depth, Delay et Start sont décrit sur le schéma. Le paramétre start indique le niveau de l'amplitude de départ de la modulation, proche de 1, le niveau est 0 puis s'amplifie, proche de 127, le niveau est maxi et diminue. Si depth est à zéro il n'y a pas de modulation. Si start est à 0 sa valeur est aléatoire.
  
  
  
• Le bouton str (stretch) va appliquer la modulation des notes graves en modifiant le délai. Exemple : avec un délai de 25ms pour une note courte, en aigu la modulation ne sera pas entendue, mais avec une note grave, il y aura un raccourcisement de ce délai pour forcer la modulation.
• La case à cocher C à voir
• La fenêtre popup permet de choisir une forme d'onde pour la modulation : sinusoïde, triangle, carré, rampe croissante ou décroissante, ellipsoïde décroissante abrupte ou lente.
• Les deux boutons A.R et F.R nous donnent la possibilité d'apporter un peu de d'arbitraire dans l'amplitude et la fréquence. La valeur attribuée à chacun de ces boutons reprèsente un "pourcentage" d'effet aléatoire sur les valeurs de base.
• Les 2 boutons C et P permettent d'importer/exporter les paramètres de ce pavé.

Au bas de ce pavé :

• Si la case à cocher stéréo est décochée, les réglages pan seront désactivés.
• Rnd Grp à voir
• Les quatre boutons paramètre la puissance de l'attaque de la note :
  • p.str : au minimum pas d'effet de punch, vers la maximum, le départ de chaque note est boosté.
  • p.t : durée du punch. au maximum le punch dure quelques millisecondes, dépendant des paramètres définis dans amplitude envelope
  • p.stc : étendue du punch.
  • p.vel : sensibilité de la vélocité (voir le schéma ci-contre). La force d'appui sur une touche (vélocity) peut-être mesurée est traduite dans une valeur de 1 à 127. Dans cette documentation, les paramètres sensing vélocity sont des valeurs qui vont influencer la vélocité primaire de la frappe. La valeur 0 de ce paramètre laisse la vélocité inchangée.

Pavé FILTER

Saisie des données pour élaborer un filtre agissant sur les fréquences de la note en sortie.

• le pavé filter parameter : Comme vu dans le schéma plus haut les filtres sont caractérisés par certaines valeurs.
  • Zynadd offre 3 catégories de paramétrage de filtre
    • analogique : Concerne lhttps://www.laposte.net/accueiles courbes de filtres les plus courant (passe-bas, passe-haut, passe-bande etc...)
      
    • formantic : C'est la sahttps://www.laposte.net/accueilisie graphique d'une courbe définissant un filtre personnel.
      a noter

      Le choix de cette catégorie affiche un bouton édit en dessous de cette zone popup.
      
      
    • stVarF : à voir
  • C.freq: fréquence de coupure du filtre. Exemple : dans le cas d'un passe-bas les fréquences > à CF seront atténuées.
    
  • Q : Ce facteur donne une impulsion aux fréquences proches de la coupure entraînant une résonance. Si la valeur est nulle il n'y a pas de résonance, si elle est élevée, la résonance sera très forte.
    
  • V.SnsA.: à voir
  • V.Sns.: à voir
  • freq.tr: Prolongement de la fréquence. Quand cette valeur est > 63. Les notes aiguës, augmentent la fréquence de coupure.
  • gain: valeur supplémentaire de gain ou atténuation pour le filtre. vers 0=atténuation, 63=pas d'effet et vers 127=gain.
  • St: Niveaux de filtre, multiplie l'effet des paramètres du filtre, en tenant compte que la F.coupure n'est pas changée.
  • Les 2 boutons C et P permettent d'importer/exporter les paramètres de ce pavé.

• le pavé filter enveloppe : son paramétrage est sensiblement identique à celui du pavé AMPLITUDE. Deux paramètres nouveaux sont apparus :
  • A.val : à voir
  • R.val : valeur du release ?? à voir

• le pavé filter LFO : son paramétrage est identique à celui du pavé AMPLITUDE

Pavé FREQUENCE

Les paramètres de cette zone sont destinés à modifier la fréquence de base des voices.
Le curseur horizontal modifie la "tonalité" de la fréquence, conjointement les zones :

• Octave : change la fréquence d'une ou plusieurs octave, en plus ou en moins.
• Le bouton relBW :
• la popup detune type : modifie l'échelle de valeur de ce curseur.
• coarse det : tout comme octave il modifie la tonalité d'une hauteur mutiple de 8 notes en plus ou en moins.
• le pavé frequency enveloppe : son paramétrage est identique à celui du pavé FILTER. Sans les paramétres du réglage decay (décroissance du signal), qui n'ont pas lieu d'être à ce niveau de réglage.
• le pavé frequency LFO : son paramétrage est identique à celui du pavé AMPLITUDE

Paramétrage des voices

Ce paramétrage réclame un paragraphe entier, voir ci-dessous pour sa description.

Show Voice List

Cette fenêtre est une visualisation des propriètés usuelles de toutes les voices.


Cette fenêtre est un raccourci de réglage. Nous y trouvons aussi une possibilité de désactiver les voices, ce qui apporte un confort dans la mise au point d'un son.

Resonance

Les effets conséquents au paramétrage pouvant affaiblir ou renforcer certaines fréquences, ce dernier paramétrage va nous permettre de rectifer ces alèas. Cette fenêtre nous aide à saisir la résonance des notes du clavier de 0 à 127.
A la sortie du synthétiseur, le volume est appliqué a toutes les notes suivants les filtres et autres paramètres définis en interne des voices. Au tout dernier niveau, il est possible d'augmenter ou diminuer ce volume en intégrant une courbe pour unifier si besoin est les sons du clavier.

Cette résonance peut-être appliquée à toutes ou partie des voices, par l'intermédiare d'une case à cocher notée R dans la fenêtre Show Voice List ou Addsynth voice parameter.
De même en décochant la case enable de cette fenêtre, vous désactivez la résonance pour toutes les voices.

Le module de synthèse additive et ses paramètres

En fait à ce stade on dispose d'un couple oscillateur/modulateur que l'on peut combiner de différentes manières (synthèse FM/AM, etc). La particularité repose sur le fait que ces deux parties ne se limitent pas à des formes d'ondes simples. Ici oscillateur et modulateur peuvent être des formes d'ondes complexes générées par synthèse additive. Pour cela on accède à leur paramètres d'onde en cliquant sur le bouton Change.

Avant tout, en bas de la boîte de dialogue, nous voyons la zone pour choisir une des 8 voices disponibles.
En revenant en haut de la boîte:

• la case On active/désactive la voice
• le curseur delai défini un retard de l'action après l'appui de la touche.
  a noter

  Ce délai s'ajoute à tous les délais paramétrés de cette voice
• Si la case à cocher R est active, la résonance des touches sera activée pour cette voice.

Les pavés amplitude, filter et frequency sont identiques à la fenêtre globale précédente, mises à part quelques zones ajoutés :

• dans amplitude : la case à cocher minus à voir
• dans filter : si la case à cocher Bypass global F est active, le filtre défini dans la fenêtre des paramètres globaux n'aura pas d'effet sur cette voix.
  a savoir dans amplitude

  Les temps de release (R.dt) ne s'ajoutent pas. Si la valeur global est courte et la valeur de la voice est longue (ou inversement), c'est le temps court qui est prioritaire.
• dans frequency : Il est possible de fixer la fréquence au 440hz et avec le bouton Eq.T de définir un espace de note diminuant et augmentant la tonalité depuis ce 440hz. les modifications appliquées à la fréquence de la voice, s'ajoutent à la fréquence de base définie par les paramètre globaux.

En dessous du pavé fréquence, nous disposons des commandes pour modifier le signal émis par la voice. tout en bas à gauche on peut choisir entre une oscillation et un bruit blanc. Les effets des paramètres quelque soit le son choisi, sont les mêmes sauf pour les modifications de tonalité inadaptées pour le bruit.
Au-dessus de la zone popup sound/noise nous avons le bouton change qui donne la possibilité de modifier les caractéristiques de l'oscillateur. Celui de base est un oscillateur sinusoïdal, mais en utilisant ce bouton nous accédons à la fenêtre d'édition de l'oscillateur.

la fenêtre Addsynth oscillator editor

Deux zones affichent les graphiques, à gauche l'oscillateur qui résultera du paramétrage de la fonction de base dessinée dans la zone de droite.
Les deux séries de 128 curseurs sont les outils pour modifier les valeurs des fréquences harmoniques.

Pavé Base func

Cette zone contient la courbe graphique de base pour créer la fréquence de l'oscillateur :

• Base.F : modèle de la fonction de base. Elle est choisie parmi 14 modèles.
• Par et B.F.Mod: Certains des modèles de fonction peuvent être modifié par ces paramètres. Ils vont déformer la courbe en offrant un éventail d'extravagances!

Pavé oscillator

C'est ici que nous verrons la courbe finale de l'oscillateur qui produira les sons de la voice.

• mag.type défini un atténuateur pour l'amplitude des harmoniques linear est le maximum, -100db le minimum.
• rnd à voir
• H.rnd à voir

L'utilisation des curseurs d'harmoniques

Nous modifierons la courbe d'oscillateur en lui additionnant des segmentations, écrêtages et autres perturbateurs. Nous utiliserons les couples de curseurs. Plus le n° du curseur utilisé est élevé, plus l'axe X de la courbe est divisée par ces altérations.

• Pour chaque couple :
  • le curseur haut donne l'intensité de la perturbation (dont l'amplitude peut changé suivant mag.type ).
  • le curseur bas donne le déphasage.
• La ligne de zones au-dessus de ces curseurs apportent des modifications sur l'ensemble des valeurs engendrées par l'utilisation des curseurs.
  • use as base : transfert la courbe définie dans l'oscillateur dans le pavé Base func. De là, nous pourrons encore ajouter des perturbations.
    ATTENTION

    Après le transfert, nous ne pourrons plus revenir sur la courbe de base. (d'où l’intérêt d'utiliser les boutons bleus en bas à droite C et P qui nous permmettent de sauver et restaurer les données)
  • Clr : si la case est cochée, après le transfert, les curseurs sont remis à 0.
  • Wsh :
  • filter :
  • mod :
  • Sp.adj :
  • Harmonic shift :
  • Adpt.Harm :
  • clear : Repositionne les curseurs à 0
  • sine : Si un transfert oscillator->base func à été réalisé, la base est remise en sinusoïde et les curseurs sont automatiquement positionnés. ??????

SUBsynth : synthèse soustractive depuis un bruit blanc

Ce moteur est très intéressant car il mélange synthèse additive et synthèse soustractive. On retrouve le principe des tirettes pour chaque harmonique, avec en bas le volume. Nouveauté, la tirette du haut représente le Q (la pente de filtrage) d'un filtre passe-bande agissant sur un bruit blanc. Au réglage maximal seule un signal proche d'une sinusoïde passe, et on se retrouve face à de la synthèse additive classique comme sur les orgues. Bien sûr l'idée est de pouvoir laisser passer plus que la fréquence sur laquelle le filtre est centrée et d'obtenir un signal plus riche et intéressant. Ce module permet d'obtenir des choeurs et toutes sortes d'orgues assez facilement.

PADsynth : un moteur pour les nappes

Ce moteur est plus récent et constitue peut-être l'aboutissement des recherches de l'auteur de ZynaddSubFX qui a toujours cherché à reproduire le côté vivant des instruments. Ce moteur est capable en faisant varier la structure harmonique subtilement (ou moins selon les envies) de faire des sons très riches et vivants. Très bon pour les sons amples comme les nappes.