Spectro - et maintenant ?

On pourrait croire que Spectrogram est la plateforme de médias sociaux de prédilection des méchants de Bond et des malfaiteurs de l'univers Marvel.

Ce n'est pas le cas. Bien au contraire. Un spectrogramme est un outil puissant qui peut être utilisé à des fins analytiques, pratiques et créatives dans le monde de l'audio. Si vous n'utilisez pas encore les spectrogrammes dans votre flux de production ou de post-production, lisez ce qui suit.

Nous verrons ce qu'ils sont, comment comprendre les spectrogrammes et comment les utiliser de manière pratique et créative. Il se peut que vous en preniez plein les yeux.

Le son en deux dimensions : Qu'est-ce qu'une forme d'onde ?

Dans la nouvelle ère numérique dans laquelle nous vivons, tout le monde connaît les formes d'ondes audio, c'est-à-dire la ligne ondulée qui représente un enregistrement audio exprimé en termes de temps et d'amplitude (volume sonore). Si vous avez vécu dans une grotte au cours des soixante dernières années, félicitations, et voici une image d'une forme d'onde audio :

Dans une forme d'onde audio, le temps est représenté le long de l'axe horizontal (souvent appelé axe des x) et l'amplitude de l'onde, ou intensité sonore, est mesurée le long de l'axe des y (ou axe vertical). Il s'agit essentiellement d'un type de graphique pour l'audio ou le son.

Grâce à ces informations, il est possible de "lire" la forme d'onde dans une certaine mesure, sans avoir à écouter l'enregistrement. Dans l'exemple ci-dessus, vous pouvez voir que le signal s'amplifie progressivement au fil du temps, avec une coupure au milieu de l'enregistrement. Sympathique, non ?

Cette fonction est pratique pour les tâches d'édition audio et de production en général. Il est facile de voir où il y a une rupture entre les signaux pour faire une coupure nette, ou de voir si un enregistrement a une grande plage dynamique qui aura besoin d'être apprivoisée avec un compresseur.

Mais avec une forme d'onde, vous n'avez pas une vue d'ensemble.

Entrer dans le spectrogramme.

Le son en trois dimensions : Qu'est-ce qu'un spectrogramme ?

Une forme d'onde est une représentation visuelle de l'audio en deux dimensions seulement. Avec les spectrogrammes, vous obtenez une troisième dimension. Il s'agit du contenu fréquentiel de l'audio.

C'est énorme. Grâce à cette source d'information supplémentaire, vous pouvez en savoir beaucoup plus sur le fichier audio avant même de l'avoir écouté.

Vous voyez ce que je veux dire ? Non ?

Ne vous inquiétez pas. Les spectrogrammes peuvent être déconcertants si vous ne savez pas comment ils fonctionnent (voir ci-dessous). Si vous pensez que l'image ci-dessus est difficile à déchiffrer, pensez à ceci : à l'origine, les spectrogrammes étaient générés sur papier sous forme de diagrammes en noir et blanc.

Les choses ont évolué depuis, et il est aujourd'hui assez facile d'apprendre à lire un spectrogramme. Voyons maintenant comment "voir" le son.

Analyse des spectrogrammes : comment lire un spectrogramme

Comme sur une forme d'onde, sur un spectrogramme, le temps défile le long de l'axe X. La différence réside dans le fait que l'autre axe représente le spectre des fréquences. Ce qui est différent, c'est que l'autre axe représente le spectre des fréquences, avec les basses fréquences en bas, qui s'étendent jusqu'au domaine supérieur de l'ouïe humaine.

Sur l'axe des y, vous verrez toutes les fréquences individuelles qui composent un son ; la fréquence fondamentale, ou fréquence de base, qui donne au son sa hauteur perçue, et les harmoniques qui constituent sa couleur et sa tonalité uniques.

L'intensité d'un son particulier est définie par une "carte thermique" du signal. Celle-ci peut être représentée par une couleur ou une intensité, selon le logiciel de spectrogramme utilisé. Toutefois, plus un son est fort, plus il est lumineux. Les guitaristes adorent ça.

Exemples de spectrogrammes

C'est bien beau d'en parler, mais pour faciliter la compréhension, jetons un coup d'œil à quelques instruments courants et à leur représentation visuelle.

Dans tous les exemples ci-dessous, j'utilise l'éditeur RX d'iZotope pour visualiser les spectrogrammes. Dans RX, plus l'image est brillante, plus l'amplitude de la note est importante.

Basse acoustique

Dans cet échantillon (certes bruyant) d'un morceau de basse acoustique, vous pouvez voir les puissantes basses fréquences comme la partie la plus claire de l'image, vers le bas du graphique.

Les lignes verticales correspondent au son des cordes pincées. Elles sont transitoires et contiennent plus de contenu harmonique que les notes soutenues.

Saxophone

Le saxophone est un instrument riche en harmoniques. Dans cet exemple, la fréquence la plus basse est représentée par les lignes les plus larges et les plus brillantes autour de 300-400 Hz, avec toutes les harmoniques empilées comme un délicieux tas de crêpes. Vous pouvez constater qu'un saxophone occupe de l'espace sur l'ensemble du spectre de fréquences.

Discours

Les mots parlés ont moins d'harmoniques (ou de crêpes si vous préférez), mais un spectrogramme peut tout de même vous en apprendre beaucoup sur l'audio. Les différentes voyelles et consonnes apparaissent à des fréquences différentes. Avec un peu d'entraînement, il est possible de deviner ce qui est dit en se basant uniquement sur un spectrogramme.

Si vous voulez essayer, dans cet exemple, je dis "Ceci est un exemple de parole".

Enregistrement sur vinyle

Ici, j'ai utilisé un échantillon d'un beau ténor chantant sur un vieil enregistrement craquelé. Sur ce spectrogramme, il est facile de voir l'amplitude du chant comme plus brillante par rapport au bruit de fond craquelé de l'enregistrement. Remarquez que le chant a un contenu harmonique plus important que la parole.

Percussion

Enfin, jetons un coup d'œil aux percussions. Les instruments à percussion ne s'appuient pas sur une fréquence particulière comme facteur d'identification. Au contraire, ils occupent une grande partie du spectre des fréquences.

L'exemple ci-dessus est une boucle d'un kit complet. Vous pouvez clairement voir les plus grands hits transitoires sous la forme de pics lumineux sur l'ensemble de l'axe des ordonnées. La grosse caisse (dont la fréquence est la plus basse) apparaît sous forme de taches brillantes en bas du graphique, tandis que les charlestons apparaissent sous forme de lignes verticales brillantes vers le haut. La fréquence la plus élevée est de 10 kHz.

Vous pouvez également voir la queue plus longue des hits sur 2 et 4. Ceux-ci apparaissent comme un transitoire, avec un signal décroissant au fil du temps.

Si vous vous sentez d'humeur fruitée, essayez de comprendre à quoi ressemble ce rythme IRL ;)

Comment visualiser un spectrogramme : Meilleur logiciel audio pour travailler avec des spectrogrammes

Pour visualiser un fichier audio sous forme de spectrogramme, vous aurez besoin d'un logiciel spécialisé. N'oubliez pas que vous devrez travailler avec un fichier audio entier. Il peut s'agir d'une petite partie d'un enregistrement plus long ou d'un mixage complet. Il n'est pas possible de visualiser un spectrogramme d'un enregistrement en cours de réalisation.

Kapish ? Voici le meilleur logiciel audio pour travailler avec des spectrogrammes.

iZotope RX

Ce logiciel populaire est un standard de l'industrie de la conception sonore et de la post-production, grâce aux outils intelligents mis à votre disposition pour nettoyer même les sons les plus problématiques.

Bien qu'il y ait beaucoup de choses à faire avec cet outil, l'outil le plus utile que j'ai trouvé pour travailler en post-production est l'outil de réparation spectrale. Il vous permet d'isoler de manière très spécifique les fréquences problématiques et de les nettoyer.

Adobe Audition

Autre outil populaire dans le monde de la post-production, Adobe Audition comprend un outil d'édition spectrale et divers outils de réduction du bruit. C'est une option intéressante si vous collaborez avec d'autres utilisateurs d'Adobe sur des projets.

Steinberg Wavelab

Autre mastodonte de l'édition audio, Wavelab propose une vue du spectrogramme, avec des outils permettant d'éditer des plages de fréquences spécifiques. Cette fonction est incluse dans Wavelab Elements, un peu moins coûteux. Une bonne nouvelle pour les personnes soucieuses de leur budget. À ce propos...

Audacity

Audacity est une station de travail audio open-source dotée de nombreuses fonctionnalités. Mieux encore, il est entièrement gratuit. Il comprend un spectrogramme et des outils de base de réduction du bruit.

Il n'a peut-être pas toutes les fonctionnalités de ses concurrents plus importants, mais il est certainement léger pour le portefeuille. C'est donc un excellent moyen pour les nouveaux venus d'explorer l'édition spectrale et la manière de l'intégrer dans leur flux de travail.

Utilisations pratiques et créatives des spectrogrammes

En plus d'être des représentations visuellement attrayantes du son, les spectrogrammes ont une multitude d'utilisations pratiques et créatives dans de nombreux domaines.

Nettoyage et restauration audio

De toutes les façons dont les spectrogrammes peuvent être utilisés, c'est peut-être la plus utile pour les musiciens.

Disons qu'il y a un vieux vinyle poussiéreux que vous voulez échantillonner pour votre prochain hymne. (Assurez-vous d'abord d'obtenir l'autorisation!).

Une fois que vous avez capturé l'audio, vous pouvez utiliser un spectrogramme pour identifier les clics, pops, craquements et autres bruits indésirables du vinyle et les réduire ou les éliminer. Vous obtiendrez ainsi un échantillon propre et agréable à mixer de manière créative. Votre chef-d'œuvre final aura un son impeccable.

Les spectrogrammes peuvent également s'avérer utiles en studio pour éliminer les bruits indésirables dans les enregistrements. Par exemple, si l'équipement de votre guitariste souffre de bruits électriques, vous pouvez "voir" la fréquence incriminée et la nettoyer.

Les spectrogrammes sont également souvent utilisés pour supprimer les bruits indésirables des chanteurs ou des dialogues en post-production, tels que les clics de la bouche ou les plosives.

Analyse des mélanges et résolution des problèmes

Si vous avez un mixage qui vous pose problème, regardez-le comme un spectrogramme. Analysez le contenu fréquentiel pour détecter les zones problématiques que vous pouvez traiter par une utilisation judicieuse de l'égaliseur.

Vous pouvez également utiliser un spectrogramme sur une piste de référence et voir comment l'ensemble du spectre se compare à votre mixage.

Conception sonore

Un spectrogramme peut être utilisé pour créer des sons tout à fait uniques. En manipulant ou en appliquant des effets à des fréquences spécifiques plutôt qu'à l'ensemble du spectre de l'instrument ou de la source sonore, il est possible de créer des textures nouvelles et intéressantes.

Vous pouvez pousser cette technique encore plus loin. Utilisez l'édition spectrale pour "dessiner" des formes dans un spectrogramme et restituez l'"image" sous forme de contenu fréquentiel. Cela peut donner lieu à des sons intéressants et parfois désordonnés.

C'est exactement ce qu'a fait Aphex Twin sur son EP "Windowlicker" de 1999. Vous pouvez vérifier cela, et d'autres exemples, sur ce site web fascinant.

Autres utilisations d'un spectrogramme

Les spectrogrammes ne sont pas seulement le jouet des musiciens et des maisons de post-production. Ils peuvent être utilisés pour distinguer le chant des oiseaux, réduire la pollution sonore et former des algorithmes de traitement de la parole. Les spectrogrammes peuvent même suivre le mouvement des plaques tectoniques. Le Cha-cha-slide en effet.

Conclusion

Les spectrogrammes sont de plus en plus utilisés comme outil de production musicale, tant sur le plan pratique que créatif. Ils permettent non seulement de corriger des paroles ou des enregistrements bruyants, mais aussi de créer des sons et des textures inédits.

Il existe un programme informatique de spectrogramme pour tous les budgets, alors choisissez-en un, plongez dans l'aventure et passez à l'action !

Maintenant, prononcez le mot "axe" encore et encore jusqu'à ce qu'il sonne bizarrement.