Saturation et distorsion : Quelle est la différence ?

Saturation et distorsion : Quelle est la différence ? Saturation et distorsion : Quelle est la différence ?

La saturation et la distorsion se retrouvent dans presque tous les mixages que je fais.

Que vous souhaitiez réchauffer vos pistes individuelles ou ajouter du crunch à vos voix ou à vos guitares, ces outils sont extrêmement polyvalents.

Cependant, avec une telle gamme stylistique de dispositifs de saturation et de distorsion, de nombreux producteurs sont désorientés lorsqu'il s'agit de choisir celui qui convient le mieux à leurs objectifs. De plus, avec la multitude de conseils en ligne sur la saturation, de nombreux producteurs finissent par faire plus de mal que de bien à leurs mixages.

C'est pourquoi, dans ce guide, je souhaite vous expliquer tout ce que vous devez savoir sur les différences entre la saturation et la distorsion.

Plongeons dans l'aventure !

La différence entre saturation et distorsion

Si vous êtes d'humeur à faire du TLDR, je vais vous donner un bref aperçu des deux.

La saturation est le résultat de la distorsion et de la compression qui résultent de la surcharge d'un système électrique (par exemple, un magnétophone ou un amplificateur).

La distorsion, quant à elle, est un terme que nous utilisons pour décrire l'altération de la forme d'une onde, créant une tonalité unique par rapport au signal "sec" ou non déformé.

Dans le domaine de la production musicale, les producteurs ont tendance à utiliser ces termes de manière interchangeable. Au-delà des termes "saturation" et "distorsion", vous avez peut-être entendu d'autres termes similaires comme overdrive, fuzz, distorsion harmonique, crunch, ou des termes plus ésotériques comme "vibe" et "color".

Tout comme le terme "producteur", ces termes ont évolué au cours des dernières décennies, ce qui explique sans doute pourquoi il est si difficile pour de nombreux producteurs de se familiariser avec l'un ou l'autre.

Il est important de noter que si la saturation et la distorsion sont similaires, elles ont des significations différentes à la base. Pour commencer, nous verrons comment se produit la saturation dans son ensemble et les éléments qui la composent. Ensuite, nous aborderons la distorsion avant d'examiner les styles uniques de chacun de ces types de traitement que vous pouvez utiliser.

Comprendre la saturation

Bien que nous utilisions le terme de saturation pour expliquer un effet que nous utilisons dans le traitement audio, il s'agissait autrefois d'un processus physique.

Lorsque les ingénieurs envoyaient un signal électrique dans un équipement comportant des composants électriques et que ce signal dépassait le seuil que l'équipement pouvait supporter, nous obtenions l'effet audio reconnaissable que nous appelons saturation.

Il y a plusieurs raisons à cela.

Compression dans la saturation

Imaginons tout d'abord que nous fassions passer un signal électrique, tel que l'entrée directe d'une guitare électrique, dans un composant électrique tel qu'un transistor, provenant par exemple d'une console matérielle. La manière dont ce transistor agit dépend du niveau du signal entrant.

Si nous envoyons cette guitare dans la console et que le niveau de sortie est le même que celui de l'entrée, il s'agit d'une réponse linéaire.

Examinons le graphique ci-dessus, qui représente les taux de compression.

La première ligne, qui se déplace de gauche à droite, représente un rapport de 1:1. Il s'agit d'une ligne linéaire où l'entrée correspond à la sortie.

Lorsque nous passons à 2:1, nous arrivons à un point où chaque 2 dB d'entrée se traduit par 1 dB. Il s'agit d'une réponse non linéaire.

Soyez indulgent avec moi, car il s'agit de saturation.

Si le signal de guitare entrant dont nous avons parlé précédemment était si chaud que le transistor de la console ne pouvait pas le gérer, il devrait initier une réponse non linéaire. Si nous considérons le graphique ci-dessus comme la manière dont un signal se déplace dans un composant électrique, nous pouvons considérer que les rapports les plus élevés correspondent à des signaux entrants plus chauds.

Une fois que nous avons surchargé la console avec le signal chaud entrant de la guitare, elle commence à le compresser, ce qui nous donne une compression douce. On l'appelle "soft knee" (genou mou) parce que l'apparition de la compression est graduelle à mesure que le rapport entre le signal entrant et le signal sortant change. Cela diffère de la compression hard-knee, dans laquelle le signal entrant est compressé au rapport défini dès qu'il atteint un seuil donné.

Lorsque la console de cet exemple est surchargée à un niveau inférieur, nous pouvons obtenir un ratio relativement faible de 2:1. Cependant, à des niveaux plus élevés, il peut atteindre 4:1.

La courbe du coude et le taux de compression du signal dépendent du type de composant électrique que nous saturons. C'est la raison pour laquelle la saturation des tubes sonne différemment de la saturation des transformateurs et des transistors, qui sonnent également différemment les uns des autres.

Par essence, les tons de saturation que vous pouvez obtenir sont infinis, car il existe des centaines de milliers de types de composants électriques différents que nous pouvons saturer en utilisant des signaux différents. Même le même signal entrant peut saturer une unité différemment en fonction de la fréquence des notes jouées ou de la plage dynamique globale du signal.

Nous reviendrons plus en détail sur les différents types de distorsion et de saturation dans un instant, mais examinons d'abord l'aspect distorsion de la saturation.

Distorsion dans la saturation

Je sais que vous vous dites probablement : "Je croyais que la saturation et la distorsion étaient deux choses différentes".

Vous avez raison, mais c'est un peu plus complexe que cela.

Lorsqu'un signal entrant devient suffisamment chaud, vous n'obtenez pas seulement une compression, mais aussi une distorsion. En effet, de petites fluctuations dans la forme d'onde commencent à apparaître à mesure que le signal s'enfonce dans le seuil donné.

Si nous regardons le graphique ci-dessus, nous pouvons voir des pics, également connus sous le nom d'harmoniques, dans la charge non linéaire, ce qui rend la forme d'onde plus complexe que l'originale.

Les harmoniques sont des multiples du signal entrant du côté de la sortie.

Supposons que nous fassions passer une onde sinusoïdale de 100 Hz dans une console et que nous fassions monter le signal entrant suffisamment haut pour saturer le transistor. Cela provoquerait une distorsion, générant des harmoniques au sommet du signal.

Il pourrait générer des multiples de 200Hz et 400Hz, qui seraient des harmoniques de deuxième et troisième ordre, dont le premier serait l'onde sinusoïdale initiale de 100Hz.

Le type d'harmoniques générées dépend d'un certain nombre de variables, notamment le niveau du signal entrant, le fait que ce signal soit déjà saturé ou non, les types de composants électriques utilisés, etc.

Même des variables aléatoires telles que la température de fonctionnement des appareils peuvent influencer le contenu harmonique. Un ampli avec des tubes plus chauds, par exemple, agira différemment d'un ampli avec des tubes plus froids.

Tout cela pour dire que la saturation est une forme de traitement très nuancée, où le son obtenu dépend d'une combinaison infinie de variables. Avant de nous plonger dans les différents styles de saturation, je voudrais m'assurer que vous comprenez exactement en quoi la distorsion en elle-même diffère de ce dont nous venons de parler.

Comprendre la distorsion

Comme je l'ai déjà dit, la distorsion est liée à la modification de la forme des ondes.

Il existe une infinité de styles de distorsion, comme pour la saturation, y compris la distorsion de phase, la distorsion d'intermodulation, la distorsion de profondeur de bits et l'une des plus populaires, la distorsion harmonique. Les styles et les sons de ces dernières peuvent également varier en fonction de plusieurs variables.

Si nous voulons être techniques, nous pourrions dire que toute forme de manipulation audio est une distorsion, car nous prenons un son dans sa forme d'onde originale et nous en modifions l'état. Lorsque vous ajoutez un filtre passe-haut ou que vous comprimez un signal, vous modifiez sa forme d'onde. Lorsque vous envoyez un signal à travers un effet chorus, vous modifiez sa forme d'onde.

Cependant, il n'est pas utile d'y penser dans ce contexte, c'est pourquoi nous nous contenterons de parler de distorsion harmonique. Pour des raisons scientifiques, il faut garder à l'esprit que la distorsion existe pratiquement partout dans l'audio, même dans les sons que nous considérons comme relativement "propres".

Passons maintenant à la distorsion harmonique, qui est ce que la plupart des gens évoquent lorsqu'ils pensent à la distorsion générale.

C'est le son que vous obtenez lorsque vous enregistrez un signal sur une bande analogique et que les particules magnétiques de la bande provoquent une distorsion subtile, ou lorsque vous faites passer un signal dans un amplificateur à lampes et que la nature non linéaire des lampes introduit une génération d'harmoniques.

C'est également le cas pour la conversion A-D (lorsque nous passons d'un format électrique à un format numérique).

Nos systèmes numériques sont limités. Lorsque vous enregistrez sur un système 16 bits, par exemple, l'espace codifiable pour la quantité infinie de détails que nous pouvons capturer à l'aide de notre matériel électrique ou analogique est limité. La profondeur de bits du système dictera ce niveau de détail, c'est pourquoi les 24 bits nous donnent encore plus de détails, et ainsi de suite.

La différence entre le niveau de détail d'un signal analogique et le niveau de détail moindre d'un signal numérique est appelée distorsion de quantification.

Avec une profondeur de bits élevée (24 bits ou plus), vous ne la remarquerez pas vraiment. Cependant, lorsque l'on commence à réduire la profondeur de bits, la distorsion devient de plus en plus apparente.

Bien entendu, il ne s'agit que d'un seul type de distorsion. Ce que je voulais dire, c'est que vous l'obtiendrez quelle que soit la manière dont vous traitez ou reproduisez votre audio, aussi subtile soit-elle.

Types de saturation et de distorsion

Vous devriez maintenant avoir une bonne compréhension des similitudes et des différences entre la saturation et la distorsion. Explorons les différents types d'unités de saturation et de distorsion, communes ou non, que vous pouvez utiliser dans votre production musicale.

Saturation de la bande

La première forme de saturation dont je veux parler est tout à fait unique en son genre, car elle ne fait intervenir aucun composant électrique. En effet, la saturation que nous entendons est la conséquence de la réorientation des particules magnétiques.

Lorsqu'un signal suffisamment chaud frappe la bande, il déplace ces particules pour créer une saturation.

La deuxième particularité de la saturation de bande est qu'avant que votre signal n'atteigne la bande elle-même, il doit passer par une sorte d'amplificateur. Ces amplificateurs sont principalement composés de tubes et de transistors, ce qui permet à la saturation de se produire à différents endroits de la chaîne du signal.

En théorie, il est possible d'envoyer une voix sèche dans l'amplificateur d'un magnétophone pour obtenir le son de la saturation d'un transistor ou d'une lampe, puis d'envoyer ce signal saturé sur la bande pour obtenir le son de la distorsion de la bande elle-même.

C'est l'une des raisons pour lesquelles la saturation du ruban est l'une de mes préférées. Sa complexité à elle seule permet une variété tonale infinie.

Saturation des tubes

La saturation à lampe a un son beaucoup plus ample que les autres types de saturation.

Lorsqu'un signal passe par un amplificateur à lampes, vous obtenez une harmonique de second ordre plus forte, c'est-à-dire qu'elle double exactement la fréquence du son original.

Il est toutefois important de noter que le type de tube détermine la quantité de compression et d'harmoniques générées.

La question est de savoir pourquoi la saturation des tubes se produit en premier lieu.

Dans les tubes, vous trouverez des diodes, qui sont des composants électroniques permettant au courant de circuler dans une seule direction. Elles sont utilisées pour redresser le courant alternatif (AC) en courant continu (DC) et façonner le signal, contribuant ainsi à la distorsion chaude et musicale caractéristique des amplificateurs à tubes.

Lorsque ces diodes sont surchargées ou saturées, cela signifie qu'elles empêchent davantage d'électrons de voyager de la cathode du tube à son anode ou à sa plaque. La surcharge provoque une charge positive dans le tube, ce qui restreint le flux d'électrons et entraîne une compression de la sortie.

Saturation du transistor

La saturation du transistor est un peu différente de la saturation de la lampe en ce sens qu'elle s'appuie davantage sur les harmoniques moyennes et hautes. Lorsque vous faites passer un signal chaud dans un transistor, vous obtenez un son plus net et plus brillant. J'utilise généralement ce type de saturation lorsque je veux ajouter une qualité grinçante ou nerveuse à mon audio entrant, en particulier dans des genres plus lourds comme le rock ou le métal, lorsque j'ai besoin d'un signal pour couper à travers un mur de sons déjà distordus.

Dans des conditions normales, un transistor amplifie un signal d'entrée en augmentant sa tension ou son courant, ce qui lui permet de devenir plus fort sans changer sa forme originale.

Cependant, lorsque le signal d'entrée devient trop fort, le transistor atteint un point où il ne peut plus augmenter la tension de sortie. En effet, les composants internes du transistor ont une tension maximale qu'ils peuvent supporter et, une fois cette limite atteinte, toute tension d'entrée supplémentaire entraîne une chute plutôt qu'une augmentation. C'est ce que nous appelons une chute de tension.

À ce point de saturation, le transistor est entièrement activé et ne peut plus fournir d'amplification. La tension de sortie devient "écrêtée", ce qui signifie que les crêtes de la forme d'onde sont aplaties. Cet écrêtage déforme le signal et génère des harmoniques supplémentaires.

Surmultipliée

L'overdrive est une forme de distorsion plus chaude et plus transparente qui utilise l'écrêtage analogique.

Il a un son similaire à celui de la distorsion à lampe, car il est censé émuler le son d'un ampli alimenté sans les lampes physiques.

Vous l'entendrez souvent dans la musique blues, en particulier lorsqu'un guitariste veut un peu de grit dans son son sans beaucoup de distorsion harmonique intense dans les hautes fréquences.

Fuzz

Lorsque nous frappons un transistor ou un amplificateur opérationnel très fort, nous obtenons un signal fortement écrêté. Dans une pédale fuzz, cela crée une forme d'onde très carrée, riche en harmoniques.

C'est là que nous obtenons ce son flou caractéristique. L'écrêtage brutal génère des harmoniques paires et impaires, ce qui donne une sortie complexe.

Jimi Hendrix était l'un des premiers adeptes du son fuzz. On peut entendre sa pédale Fuzz Face sur des morceaux légendaires comme "Purple Haze" et "Foxy Lady".

Traitement numérique

Comme je l'ai brièvement mentionné précédemment, vous pouvez obtenir de la distorsion dans vos mixages en utilisant le traitement numérique. Nous obtenons une distorsion numérique ou un sous-échantillonnage en réduisant la fréquence d'échantillonnage de notre audio afin de nous débarrasser des échantillons à des intervalles spécifiques.

Le résultat est une distorsion très grinçante qui peut être décrite comme "dure" et "numérique". C'est une forme de distorsion très populaire chez les producteurs lo-fi.

En effet, de nombreux échantillonneurs numériques anciens, tels que l'E-Mu SP-1200 et l'Akai MPC60, avaient souvent des fréquences d'échantillonnage et des profondeurs de bits inférieures aux normes modernes, et pour obtenir les sons de ces appareils avec un enregistrement audio de qualité, il faut faire correspondre les caractéristiques de la fréquence d'échantillonnage.

Il en va de même pour l'écrasement de bits, que l'on obtient en réduisant la profondeur de bits de l'audio.

Des profondeurs de bits plus élevées (comme 16 ou 24 bits) fournissent des représentations plus détaillées du signal audio, bien que lorsque nous réduisons la profondeur de bits, moins de bits sont utilisés pour représenter chaque échantillon, et nous obtenons une texture "granuleuse" ou "croustillante" avec moins de gamme dynamique.

Comment utiliser la saturation et la distorsion dans vos mixages

Autrefois, la saturation et la distorsion faisaient partie intégrante du processus d'enregistrement et de mixage. En fait, de nombreux ingénieurs de mixage s'efforçaient d'atténuer ou d'éviter les nombreuses caractéristiques de la saturation et de la distorsion dans le but d'obtenir un niveau de clarté plus élevé.

Cependant, maintenant que nous sommes entrés dans le domaine numérique, de nombreux producteurs et ingénieurs commencent à trouver que leurs mixages ont un son trop stérile et trop "numérique".

Heureusement, nous pouvons équilibrer les meilleurs aspects de la polyvalence numérique et de la saturation analogique caractéristique à l'aide d'un logiciel. Examinons quelques façons différentes d'utiliser la saturation et la distorsion dans nos mixages.

Écrêtage de l'audio

Le clipping fait fureur aujourd'hui, en particulier dans les genres percutants comme le hip-hop.

Lorsque nous écrêtons un signal audio, nous réduisons effectivement ses crêtes, en coupant la partie la plus forte de la forme d'onde. Les parties les plus bruyantes de la forme d'onde sont souvent les transitoires, et comme les transitoires ont une durée relativement courte, une légère réduction des crêtes n'est pas très perceptible.

Cependant, lorsque vous dépassez le point de transparence et que vous arrondissez vos crêtes, l'effet devient beaucoup plus apparent. C'est idéal pour obtenir des batteries fortes, car vous pouvez écraser les transitoires d'une caisse claire, par exemple, pour maintenir le punch et augmenter le volume sans déclencher le limiteur à la fin de votre chaîne de bus de mixage.

Aider votre basse à traduire

L'un des problèmes que je rencontre souvent avec la guitare basse est qu'elle s'épanouit sur les grands moniteurs de studio et les systèmes stéréo des voitures, mais dès que j'écoute le même mixage sur des enceintes plus petites, comme un smartphone ou une tablette, les basses se perdent, me laissant avec un mixage qui sonne comme s'il était troué.

Dans ce cas, je vais dupliquer ma basse et la passer en passe-haut. J'enverrai ensuite le duplicata dans une unité de distorsion pour créer plus d'harmoniques de haut de gamme et je mélangerai progressivement le duplicata au signal d'origine. La combinaison des deux devrait être relativement subtile dans ce cas, à tel point qu'on l'entend à peine sur de grandes enceintes, mais suffisamment pour que les basses soient apparentes sur de petites enceintes.

Collage d'échantillons de batterie

Lorsque vous enregistrez une batterie en direct dans un studio, vous obtenez un son cohérent, car toutes les batteries ont été enregistrées dans la même pièce. En revanche, lorsque vous assemblez un kit avec différents sons et échantillons, le résultat final peut sembler quelque peu déconnecté. Cela s'explique souvent par le fait que les échantillons ont été enregistrés à des endroits différents et que notre cerveau est suffisamment fin pour percevoir ces petites nuances.

Bien que vous puissiez remédier à ce problème en envoyant tous vos échantillons à une seule réverbération de pièce et en les mélangeant ou en utilisant un compresseur pour les aider à réagir les uns aux autres, j'aime utiliser la saturation. J'envoie souvent tous mes échantillons de batterie vers un bus de distorsion parallèle avec quelque chose de relativement lourd (Soundtoys Decapitator et Devil-Loc) et je mélange ce départ parallèle avec le bus de batterie propre pour lier le tout.

Donner du caractère à la voix

De temps en temps, je reçois des voix qui n'ont tout simplement pas l'agressivité ou la puissance nécessaire pour correspondre à l'instrumentation. L'une de mes solutions consiste à installer une unité de distorsion parallèle.

En faisant passer le double vocal par un canal parallèle fortement distordu et en le mixant avec le lead, vous pouvez en tirer un peu plus de grit, ce qui donne l'effet que le chanteur a poussé sa voix dans le micro un peu plus fort.

Réchauffer votre mélange

La saturation de bande fait partie intégrante de ma chaîne de bus master depuis un certain temps. Non seulement la saturation de bande est un bon moyen de coller un mixage, mais elle applique également un peu de distorsion harmonique à un mixage qui aurait autrement besoin d'un peu de saveur.

Waves J37 Tape et UAD Ampex ATR-102 sont deux de mes émulations de magnétophone préférées, et toutes deux confèrent des caractéristiques tonales exceptionnelles à des mixages entiers.

Les meilleurs plugins de saturation et de distorsion

Pour commencer à mettre en œuvre certaines des techniques ci-dessus, vous aurez besoin d'un ensemble décent de plugins de saturation et de distorsion. Bien que votre logiciel d'enregistrement soit probablement fourni avec des plugins de saturation décents (j'utilise encore aujourd'hui le plugin SansAmp dans Pro Tools), il existe de nombreuses options tierces excellentes dont je ne peux personnellement plus me passer aujourd'hui.

Soundtoys Decapitator

Si vous recherchez le son d'un matériel analogique authentique, je ne vois pas de meilleur plugin que Decapitator de Soundtoys. Des sons chauds et ronds des tubes au fuzz des transistors, Decapitator fait tout.

Vous trouverez cinq modèles différents de matériel unique, des circuits analogiques aux tubes à vide, chacun pouvant être réglé avec finesse ou poussé à l'extrême à l'aide du bouton "Punish" lorsque vous avez besoin de quelque chose qui sorte de l'ordinaire.

Avec un bouton Mix, un bouton Tone, un bouton Drive et des filtres coupe-bas et coupe-haut, vous disposez d'une grande liberté de contrôle, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles il a été considéré comme l'un des favoris d'un nombre incalculable de producteurs.

Bande Waves J37

Le plugin J37 Tape est une émulation du magnétophone classique Abbey Road. L'équipe de Waves l'a rendu fidèle à l'original, vous donnant toutes les commandes originales de l'unité matérielle et plus encore.

Il offre une excellente chaleur analogique, parfaite pour donner plus de caractère aux enregistrements stériles, et de nombreux effets de retard et de modulation sont intégrés pour plus de style. Je l'utilise souvent dans les bus pour coller des éléments, tels que la batterie, les guitares et les voix de fond.

FabFilter Saturn 2

FabFilter est un autre de mes développeurs de plugins préférés, car ils créent certains des plugins modernes les plus flexibles du marché. Saturn 2 est devenu un autre élément essentiel de ma configuration de production, en particulier lorsque je souhaite obtenir une saturation multibande.

Ce plugin propose plusieurs types de distorsion et de saturation, émulant les sons des magnétophones, des lampes, des amplis de guitare, des transformateurs, etc. La possibilité de se concentrer sur des plages de fréquences spécifiques ajoute à la flexibilité générale, et les contrôles de modulation ajoutés offrent encore plus d'effets uniques.

XLN Audio RC-20

Bien que RC-20 soit plus un plugin d'effets créatifs qu'un plugin de saturation ou de distorsion pure, le fait qu'il restitue le son du matériel vintage mieux que la plupart des plugins lui confère une place à part dans cette liste. Chaque fois que je souhaite insuffler un peu de texture ou de vie à une piste, sans savoir exactement ce que je veux, c'est vers RC-20 que je me tourne.

Outre le module DISTORT polyvalent, vous disposez d'un générateur de bruit, d'un générateur d'oscillations, d'un écraseur de bits et d'un module de dégradation, d'un module de réverbération et d'un module de baisse de volume qui émule la perte de volume souvent associée à la lecture d'un magnétophone.

Réflexions finales

Comme vous pouvez le constater, il existe plusieurs caractéristiques qui relient la distorsion et la saturation l'une à l'autre. Bien qu'il y ait beaucoup de choses à retenir de ce guide comparatif, l'essentiel est de ne pas utiliser ces deux termes de manière interchangeable.

Commencez à expérimenter la saturation et la distorsion dans vos mixages et voyez quels types de sons vous pouvez obtenir !

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