What Is Wavetable Synthesis | Podcast

Bienvenue sur le podcast de musique électronique de Sound on Sound. Aujourd'hui, nous allons explorer ce qu'est réellement la synthèse par table d'ondes, comment elle est apparue, en quoi elle diffère des autres approches de synthèse, certains des instruments et moments musicaux qui ont contribué à la définir, et pourquoi elle continue d'être pertinente aujourd'hui. Notre premier invité est Bob Coover, fondateur et directeur des produits chez Groove Synthesis. Bob possède une vaste expérience dans la conception de synthétiseurs et le développement d'instruments numériques. À travers la création du "Third Wave", il a joué un rôle direct dans l'apport d'une perspective matérielle contemporaine à la synthèse par table d'ondes, combinant des concepts classiques avec une implémentation moderne. Il est rejoint par Anthony Marinelli, dont la carrière professionnelle s'étend sur des décennies de composition pour le cinéma, de direction d'orchestre et de création de performances et de production de musique électronique dans tous les médias. Parallèlement à son travail pour le cinéma et la scène, Anthony est devenu un éducateur et communicateur largement respecté sur la synthèse et la théorie musicale. Pour commencer, définissons ce que nous entendons par synthèse par table d'ondes. Bob Coover explique qu'un synthétiseur par table d'ondes utilise des formes d'onde individuelles, des cycles uniques, comme des ondes sinusoïdales, carrées ou en dents de scie. Contrairement à la synthèse soustractive traditionnelle où l'on filtre les harmoniques d'une forme d'onde riche en harmoniques, la synthèse par table d'ondes consiste à parcourir une séquence de formes d'onde individuelles pour changer le caractère du son. Historiquement, ces tables d'ondes comprenaient souvent 64 formes d'onde uniques. Le mouvement à travers cette table d'ondes permet de créer une grande variété de sons sans avoir recours à un filtre, bien qu'un filtre puisse toujours être utilisé en complément. Anthony Marinelli compare cette approche à la synthèse additive, où de nouvelles harmoniques sont ajoutées. Il souligne que la synthèse analogique est principalement soustractive, éliminant les harmoniques, tandis que le monde numérique, y compris la synthèse par table d'ondes, excelle dans l'ajout d'harmoniques. Il voit cela comme une manière de façonner le son, similaire à la façon dont on modifie le timbre d'une clarinette en ajoutant des harmoniques. La synthèse par table d'ondes permet un contrôle précis sur des harmoniques spécifiques, qui sont intrinsèquement musicales, suivant des séries d'harmoniques fondamentales, d'octaves, de quintes, etc. Bob Coover revient sur l'histoire, expliquant que les premiers synthétiseurs par table d'ondes comme le PPG Wave et le Fairlight étaient motivés par des limitations de mémoire. L'idée était de réduire la taille d'un échantillon en le représentant par une série de formes d'onde à cycle unique. Si l'on pouvait condenser une phrase comme "Groove Synthesis" en 64 formes d'onde, cela permettait d'économiser énormément de mémoire. Ainsi, la synthèse par table d'ondes était initialement le moyen le moins cher de recréer un son proche d'un échantillon. Un autre avantage crucial de la table d'ondes est que le mouvement à travers elle n'est pas lié à la vitesse d'un échantillon. Lorsque l'on joue un échantillon plus aigu sur un clavier, il accélère ; plus grave, il ralentit, car il s'agit de ré-échantillonnage. Avec une table d'ondes, le rythme de parcours de la table d'ondes est indépendant de la hauteur jouée. On ne ré-échantillonne pas ; on "ré-synthétise" une version réduite de l'échantillon original. Cela permet de contrôler la vitesse de parcours, le sens (avant ou arrière), et d'obtenir un son qui ne change pas de hauteur de manière indésirable avec la vitesse. Anthony Marinelli considère la table d'ondes comme une forme de synthèse additive, où l'on ajoute des harmoniques. Il compare cela à la synthèse soustractive analogique, où l'on retire des harmoniques. Pour lui, il s'agit de façonner des sons, comme on le ferait sur n'importe quel instrument. La synthèse additive offre un contrôle plus granulaire sur les harmoniques individuelles, tandis qu'un filtre soustractif a une forme plus globale. La synthèse par table d'ondes permet de cibler des harmoniques spécifiques, créant ainsi des structures sonores riches et évolutives. Bob Coover précise que si le PPG était le premier synthétiseur par table d'ondes commercial, le Fairlight, bien que jamais officiellement qualifié de tel, utilisait également des principes similaires. Le Fairlight travaillait avec des "frames" (images) et permettait de réaliser de la synthèse additive en ajoutant des harmoniques à chaque frame. Il pouvait y avoir jusqu'à 128 frames, entre lesquelles on pouvait morpher ou parcourir. Essentiellement, le PPG et le Fairlight faisaient des choses très similaires, sans nécessairement le savoir, en divisant les tables d'ondes de manière additive. Anthony Marinelli décrit la table d'ondes comme une version statique, bidimensionnelle, qui ne "vit" pas par elle-même. Sa valeur musicale réside dans le mouvement, dans la capacité à la faire évoluer. Il compare cela à la persistance de la vision dans le cinéma, où une succession rapide d'images statiques crée l'illusion du mouvement. En enchaînant ces formes d'onde statiques et en les faisant évoluer, on obtient un son musical dynamique. C'est pourquoi il préfère le terme de synthèse additive, car l'ajout d'harmoniques est ce qui rend le son vivant. Bob Coover confirme que le mouvement à travers la table d'ondes permet de créer pratiquement n'importe quel son. Il souligne que la longueur d'une table d'ondes est arbitraire, bien que 64 formes d'onde soient courantes. Même des instruments comme le Prophet VS, qui n'est pas techniquement une table d'ondes mais permet de morpher entre quatre formes d'onde, illustrent ce principe de mouvement entre formes d'onde uniques. D'autres synthétiseurs, comme le UDO Super Gemini et Super 6, permettent également de se déplacer entre deux formes d'onde. La différence avec une table d'ondes complète réside dans le plus grand nombre de formes d'onde disponibles, offrant une expressivité sonore accrue. Il est important de noter que le mouvement des formes d'onde peut être obtenu par d'autres moyens, comme la modulation de largeur d'impulsion (PWM) en synthèse analogique, qui modifie la forme d'onde elle-même. La "ré-synthèse" est également une technique connexe, où des tables d'ondes connectées sont utilisées pour recréer un son. Cameron Jones, dans les années 1980, utilisait cette méthode avec le Sinclair, en faisant des fondus enchaînés entre les formes d'onde comme un film. Cela permettait une expressivité unique, comme de prolonger une voyelle dans un mot, rendant le son plus vivant et expressif, à l'instar d'une voix humaine ou d'un instrument acoustique. Concernant l'histoire, le PPG Wave est souvent associé à la première synthèse par table d'ondes commerciale, apparue vers 1980. Le Fairlight était contemporain, mais n'a jamais utilisé le terme. Le Fairlight a ensuite évolué vers l'échantillonnage, tout comme le Synclavier. Le Synclavier a également développé la ré-synthèse, en utilisant des "frames" pour recréer des sons, ce qui est fondamentalement une forme de synthèse par table d'ondes. Ces instruments étaient très coûteux mais exploraient des territoires sonores similaires à la même époque. Bob Coover précise que le PPG est historiquement le premier à avoir commercialisé et nommé cette technologie "synthèse par table d'ondes", ce qui explique son association prédominante. Le Synclavier et le Fairlight, bien qu'ayant des capacités similaires, ont été davantage associés à leurs fonctions d'échantillonnage par le grand public. En parlant des développements ultérieurs, le Sinclair est mentionné comme un instrument intéressant qui combinait la synthèse FM avec des tables d'ondes. Il permettait de créer une table d'ondes puis d'appliquer de la FM. Bien qu'il n'ait pas de filtre intégré, il permettait d'envoyer des tensions de contrôle vers des filtres externes, comme ceux de Roland, pour obtenir un filtrage des tables d'ondes. Le Synergy II+ utilisé par Wendy Carlos était également une forme de synthèse additive, capable de faire de la FM avec des ondes triangulaires, pas seulement sinusoïdales. Ces développements, bien que différents, tournaient autour des mêmes concepts fondamentaux. Anthony Marinelli souligne que l'absence de filtre dans certains de ces instruments obligeait à animer le son en se déplaçant à travers des structures harmoniques changeantes, que ce soit par table d'ondes ou par enveloppes FM créant des bandes latérales. C'est une approche "bottom-up" (de bas en haut), par opposition à la synthèse soustractive "top-down" (de haut en bas). Le son caractéristique de la synthèse par table d'ondes peut être difficile à définir car elle est extrêmement polyvalente. Cependant, on peut souvent identifier des "sauts" industriels et des artefacts sonores distinctifs, surtout dans ses premières incarnations. Un exemple souvent cité est le son présent dans "Policy of Truth" de Depeche Mode, un son très reconnaissable qui ne sonne pas naturel et intrigue par sa création. Trent Reznor avec Nine Inch Nails a également exploité la capacité de la table d'ondes à créer des sons sauvages et inattendus en sautant entre des formes d'onde très différentes. Bob Coover note que l'on a tendance à définir le son de la table d'ondes par sa version primitive, souvent associée aux jeux vidéo et à sa capacité à générer des sons de manière économique, avec une résolution limitée (par exemple, 8 bits). Cependant, dans ses implémentations modernes, elle peut sonner de manière plus organique qu'un échantillon, grâce à une résolution accrue et à la capacité de mouvement. Pour illustrer, Bob Coover joue un exemple sur le PPG, puis le même sur le Third Wave, et enfin un son moderne appelé "Wavy Gravy" qui présente un mouvement sonore très prononcé et presque non musical. Anthony Marinelli confirme que ces mouvements peuvent être doux ou très étranges, en fonction des formes d'onde choisies et de la manière dont on navigue à travers la table d'ondes. Anthony Marinelli suggère que la table d'ondes peut être si versatile qu'elle peut presque perdre son identité, car elle peut imiter d'autres synthèses comme la FM ou l'échantillonnage. Il fait remarquer que le son moderne qu'il a joué était également modulé par une onde sinusoïdale, ajoutant un élément de FM. La beauté de la table d'ondes réside dans la possibilité de rendre les transitions subtiles ou extrêmes, créant ainsi des sons qui semblent "d'un autre monde". Historiquement, des instruments comme le Korg Wavestation ont popularisé la synthèse par table d'ondes dans les années 90, créant des sons évolutifs et complexes. Dans le monde logiciel, des instruments comme NI Massive et, plus récemment, Serum, sont devenus extrêmement populaires. Serum, en particulier, permet une visualisation des tables d'ondes en mouvement, rendant le concept plus accessible. Le Third Wave de Groove Synthesis permet même d'importer des tables d'ondes de Serum. Bob Coover et Anthony Marinelli soulignent que la synthèse par table d'ondes n'est pas une approche exclusive. Comme l'ont montré les premiers synthétiseurs matériels, elle est souvent combinée avec d'autres techniques, comme le filtrage, pour obtenir des résultats sonores désirés. La synthèse par table d'ondes connaît une sorte de renaissance. Elle n'a jamais vraiment disparu, mais son accessibilité accrue, notamment grâce aux développements logiciels et matériels, la remet au premier plan. La synergie entre les créateurs et les développeurs est essentielle. Des instruments comme Serum, distribués