Les waveshapers sont un excellent moyen d'enrichir les harmoniques de n'importe quel instrument électrique et de créer une signature sonore unique. Vous avez probablement utilisé des effets de waveshaping un nombre incalculable de fois en faisant de la musique sans même le savoir !

Lorsque vous commencez à vous plonger dans le monde des waveshapers, il est facile de se perdre dans la mer de fonctions et d'équations mathématiques. Dans cet article, nous allons explorer le concept de waveshaping en termes simples et vous montrer comment vous pouvez l'utiliser pour créer un son unique.

Le façonneur d'ondes : Le nom dit tout

La première chose à retenir est qu'un waveshaper fait précisément ce que son nom indique : il manipule les ondes sonores, ce qui permet d'obtenir des sons plus articulés.

Dans la production audio numérique, la mise en forme des ondes consiste à modifier un signal numérique de manière à améliorer son contenu harmonique. Il s'agit d'une technique de synthèse sonore qui modifie une forme d'onde originale pour créer des harmoniques supplémentaires.

La distorsion et la saturation font partie de la catégorie des waveshapers, car ces effets manipulent en fait l'onde sonore. Ce qu'un waveshaper offre de plus qu'un plugin de saturation, c'est un plus grand contrôle sur la façon dont le signal se comporte, ce qui vous permet de contrôler entièrement le contenu harmonique.

Selon la courbe de mise en forme, le waveshaper peut ajouter des harmoniques paires et impaires au son en appliquant des fonctions de transfert spécifiques. Par exemple, l'utilisation de fonctions polynomiales de mise en forme des ondes peut contribuer à générer uniquement des harmoniques paires ou des harmoniques impaires, en fonction du polynôme utilisé. Nous y reviendrons plus tard.

La nature de l'audio numérique

Il est essentiel de comprendre comment les sons sont enregistrés numériquement si l'on veut savoir comment fonctionnent les waveshapers.

Nous appelons un son "audio numérique" lorsqu'il est stocké et traité sur des ordinateurs et d'autres appareils électroniques. Contrairement au son analogique, qui est un signal lisse et continu, l'audio numérique décompose le son en minuscules instantanés appelés échantillons. En fait, ces échantillons sont des images individuelles du son prises à des moments précis.

Deux éléments définissent la qualité de l'audio numérique : la fréquence d'échantillonnage et la profondeur de bits.

La fréquence d'échantillonnage est le nombre d'échantillons prélevés chaque seconde pour créer la version numérique du son. Elle est mesurée en hertz (Hz), et une fréquence d'échantillonnage plus élevée est synonyme de meilleure qualité sonore.

Par exemple, les CD de musique utilisent une fréquence d'échantillonnage de 44 100 échantillons par seconde. Plus la fréquence d'échantillonnage est élevée, mieux les outils de mise en forme des ondes peuvent traiter les composantes à haute fréquence, réduisant ainsi le repliement et produisant un signal de sortie plus propre.

La profondeur de bits détermine le degré de détail de chaque échantillon. Plus il y a de bits, plus le son est détaillé et précis. Ceci est crucial pour capturer à la fois les parties calmes et les parties fortes d'un son.

Une profondeur de bits plus élevée permet de mieux contrôler l'amplitude, ce qui est particulièrement important lorsque l'on applique des fonctions de mise en forme d'ondes pour créer des formes d'ondes lisses ou complexes sans introduire de bruit ou d'artefacts indésirables.

Comment les waveshapers affectent-ils la forme d'onde ?

Ils modifient la forme d'onde en appliquant une fonction de mise en forme au signal. Cette fonction de mise en forme peut être réglée pour renforcer des harmoniques spécifiques ou créer des timbres entièrement nouveaux.

En partant d'une simple onde sinusoïdale et en appliquant une fonction de mise en forme de l'onde, il est possible de générer un spectre d'harmoniques plus riche, transformant un son simple en un son plus complexe.

Comme vous l'aurez deviné, le niveau de contrôle que vous avez sur la forme d'onde est bien supérieur avec un waveshaper qu'avec un effet de distorsion ou de saturation classique.

En sélectionnant et en réglant avec soin la fonction de mise en forme des ondes, vous pouvez prédire et manipuler le contenu harmonique, créant ainsi des textures allant de la chaleur analogique à la distorsion agressive.

Diverses techniques de mise en forme des ondes

La section suivante peut être un peu déroutante si vous n'êtes pas familiarisé avec les fonctions mathématiques.

Une fonction de transfert est une formule mathématique qui définit comment un signal doit être modifié pour produire un signal de sortie. Selon la fonction de transfert utilisée pour la mise en forme de l'onde, vous obtiendrez des sorties différentes. Voici quelques techniques courantes :

Mise en forme polynomiale des ondes

La mise en forme d'onde polynomiale est appelée ainsi parce qu'elle applique des équations polynomiales pour transformer le signal d'entrée.

Le son produit est fonction du signal d'entrée élevé à une certaine puissance, ce qui enrichit la forme d'onde d'harmoniques supplémentaires.

Par souci de simplicité, prenons une onde sinusoïdale comme signal d'entrée. En appliquant une fonction polynomiale cubique (par exemple, y=x3y = x^3y=x3), l'onde sinusoïdale est déformée, introduisant des harmoniques de troisième ordre.

Cela peut ajouter une distorsion riche, de type analogique, renforcée par les harmoniques impaires dans le spectre de sortie.

Mise en forme exponentielle des ondes

La mise en forme d'onde exponentielle applique une fonction exponentielle au signal, ce qui donne une distorsion nette. L'intensité de l'effet est contrôlée par la base de la fonction exponentielle.

Si vous appliquez une fonction exponentielle telle que y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1 à une onde sinusoïdale, la forme d'onde est remodelée pour créer un son plus agressif avec un contenu harmonique élevé (c.-à-d. avec des angles aigus).

Ce type de fonction de mise en forme est idéal si vous souhaitez créer des harmoniques à haute fréquence avec une sortie plus distordue.

Table de consultation Mise en forme des ondes

Peut-être la fonction de mise en forme d'onde la plus complexe, la mise en forme d'onde par table de recherche fait correspondre les valeurs du signal d'entrée à un ensemble prédéfini de valeurs de sortie stockées dans une table, ce qui donne vie à des transformations complexes et non linéaires.

Ici, les valeurs d'entrée de l'onde sinusoïdale sont mises en correspondance avec une courbe définie par la table de recherche. Cette méthode permet de produire des sons imprévisibles et hautement personnalisables, ce qui explique pourquoi les compositeurs expérimentaux l'adorent.

La mise en forme d'ondes par table de recherche vous permet de concevoir des formes d'ondes uniques qui ne peuvent pas être facilement obtenues avec de simples fonctions polynomiales ou exponentielles, ce qui vous donne la possibilité de créer des spectres sonores entièrement nouveaux.

Comment maîtriser la mise en forme des ondes

Identifions dans l'ordre chronologique les étapes nécessaires pour maîtriser l'art du façonnage des vagues :

Connaître toutes les fonctions de mise en forme des ondes

Différentes fonctions de mise en forme de l'onde produisent différentes structures harmoniques.

Comprendre et prévoir comment une forme d'onde changera en fonction de la fonction utilisée vous aidera à créer le son désiré sans passer des heures à façonner des ondes sonores.

Commencez simplement. Utilisez une onde sinusoïdale comme signal de base et commencez à appliquer différentes fonctions de formation d'onde. Notez comment chaque fonction modifie la forme d'onde et le son qu'elle produit.

Il est essentiel d'utiliser un analyseur de spectre, surtout si vous êtes débutant. Le retour visuel vous aidera à comprendre comment la formation d'ondes affecte le son et vous permettra d'obtenir plus facilement le son désiré.

Par exemple, lorsque vous appliquez une fonction à une entrée sinusoïdale, vous pouvez observer directement le nouveau contenu harmonique qui apparaît dans le spectre de fréquences, ce qui vous aide à comprendre comment les différents paramètres de mise en forme affectent le son.

Essayer différents signaux d'entrée

Les ondes sinusoïdales, les ondes carrées et les formes d'ondes complexes réagissent toutes différemment à la même fonction de mise en forme de l'onde.

Étant donné que l'effet de la mise en forme des ondes varie en fonction du signal d'entrée, essayez d'appliquer la même fonction de mise en forme des ondes à une onde sinusoïdale et à une onde en dents de scie, et prêtez attention aux différences dans le contenu harmonique.

Cet exercice vous aidera à comprendre comment les différentes formes d'onde sont transformées et comment prédire les résultats de la mise en forme des ondes sur différents sons.

Outils de mise en forme des ondes intégrés

La plupart des logiciels d'enregistrement sont dotés d'outils de création d'ondes qui sont parfaits pour débuter.

Ableton Live est l'une des stations de travail audionumériques les plus populaires. Il est doté d'un saturateur qui vous permet d'appliquer différentes courbes de formation d'ondes et même de dessiner les vôtres.

Si vous voulez essayer, commencez par le réglage par défaut "Analog Clip" sur une ligne de basse, puis modifiez la courbe ou passez à un mode différent (comme "Soft Sine") pour voir comment le son change.

Meilleur logiciel de mise en forme des ondes

FabFilter Saturn 2

FabFilter Saturn 2 est un fantastique plugin de distorsion et de modelage d'ondes qui offre de nombreux styles de distorsion et un traitement audio multi-bandes. Il est également livré avec une infinité d'options de modulation pour façonner le son par vous-même.

Le Saturn 2, une évolution du FabFilter Saturn déjà excellent, présente une interface redessinée, des styles de distorsion supplémentaires, des générateurs d'enveloppe améliorés et de meilleures capacités de modulation.

Le plugin offre un contrôle précis sur le contenu harmonique et les spectres de votre audio, que vous recherchiez une chaleur subtile ou une distorsion extrême.

Serum (Xfer Records)

Serum est un excellent synthétiseur à table d'ondes doté de capacités exceptionnelles de mise en forme des ondes grâce à ses modes Warp.

Vous pouvez appliquer divers algorithmes de mise en forme d'ondes tels que Bend, Mirror ou Sync directement à la table d'ondes, en modifiant les coefficients en temps réel. Pour ce faire, chargez une table d'onde de base dans Serum et appliquez le mode "Bend +" Warp. Au fur et à mesure que vous augmentez le montant, la forme d'onde se plie et change de forme, introduisant de nouvelles harmoniques.

Serum améliore la manipulation créative de la forme d'onde d'entrée, en offrant un retour visuel en temps réel pour que vous puissiez voir exactement comment vos changements affectent le signal de sortie.

Waves MetaFilter

Waves MetaFilter combine le filtrage avec la mise en forme des ondes, ce qui vous permet de façonner le son au fur et à mesure qu'il est filtré.

Vous pouvez ajouter de la distorsion au signal filtré, ce qui vous donnera des textures agressives qui peuvent évoluer de façon organique et imprévisible. Ce plugin abordable offre de nombreuses fonctionnalités de shaping, de suivi d'enveloppe, de contrôle de LFO et de séquenceur, de drive, d'options d'écrasement de bits, de delay, de sidechain et d'apprentissage MIDI.

u-he Zebra 2

Zebra est un synthétiseur modulaire qui vous permet de dessiner vos propres courbes d'ondes. Il est extrêmement populaire parce qu'il est intuitif, possède une interface conviviale pour les débutants et offre de nombreuses options de personnalisation des formes d'onde.

Pour créer un oscillateur simple dans Zebra et le faire passer par le waveshaper, dessinez une courbe d'onde asymétrique pour introduire des harmoniques paires, puis modulez les paramètres de la courbe avec un LFO pour créer un son dynamique et analogique.

Réflexions finales

J'espère que ce guide a contribué à dissiper la confusion qui règne autour des outils dits de "waveshaping". Manipuler l'audio dans une telle mesure nécessite d'apprendre tout ce qu'il faut savoir sur la nature du son et sur la façon dont il est traduit en contenu numérique.

Les principes du wave shaping peuvent être difficiles à mettre en œuvre au début, mais une fois que vous les aurez maîtrisés, vous réaliserez que cet outil peut considérablement élargir votre palette sonore et vous donner un contrôle total sur votre production musicale.

Amusez-vous bien !