Dans ce chapitre, on parlera principalement du sampler (échantillonneur
en français) en tant qu’instrument de musique. Mais toutes ces notions
restent valables pour toutes les formes d’échantillonnage, que ce
soit pour un CD, un DAT, magnétophone numérique, un ordinateur…
Une forme d’onde simple est convertie en signal électrique.
Un magnétophone analogique enregistre ce signal en convertissant les variations électriques en variations magnétiques, et les imprime de la même manière ( de manière analogique) sur la surface magnétique de la bande.
L’échantillonnage, que ce soit avec un sampler ou avec un magnétophone
numérique, fonctionne différemment. Le niveau
du signal est mesuré, ou échantillonné, des milliers
de fois par seconde et chaque valeur est enregistrée sous forme de nombre,
donc de manière numérique.
La même forme d’onde enregistrée numériquement :
L’échantillonneur n’enregistre pas vraiment le son mais plutôt
encode une série de nombres discrets, chacun représentant le niveau
du signal à un instant donné.
A la lecture, l’échantillonneur reconstruit le signal original en
produisant un signal électrique correspondant au nombre en mémoire.
Ce signal est amplifié et envoyé sur les haut-parleurs
qui les retransforment en pressions
acoustiques.
La fréquence d’échantillonnage détermine le nombre
de fois où le signal est échantillonné ( c’est-à-dire
le rapprochement des points sur les schémas). Une fréquence d’échantillonnage
à 30 kHz, par exemple, correspond à 30 000 échantillons
par seconde. Une fréquence d’échantillonnage plus élevée
va donner une image plus précise du son et une meilleure réponse
dans les aigus.
Les fréquences les plus utilisées sont de 44.1 kHz (CD), 48 kHz
(DAT), ou 96 kHz.
Un magnétophone numérique ne peut échantillonner de manière
fidèle que des fréquences dont la valeur est égale à
la moitié de la fréquence d’échantillonnage. Cette
fréquence (la demi-fréquence d’échantillonnage) est
appelée fréquence de Nyquist. Enregistrer une fréquence
supérieure à la moitié de la fréquence d’échantillonnage
produira des artefacts (ou aliasing, ou repliement ) c’est-à-dire
la création à la relecture, d’un faux partiel (alias) à
une fréquence inférieure à la fréquence de Nyquist.
Prenons un exemple extrême. Echantillonnons le même signal que précédemment
à une très basse fréquence d’échantillonnage.
En rejouant le son ( i.e. les points) la forme d’onde ne ressemble plus
à l’original. C’est une fréquence plus basse.
Pour des raisons d’économie de mémoire, on préfère
ne pas enregistrer entièrement les sons que l’on veut rejouer. Mais
surtout, on souhaite que le son dure le temps pendant lequel la touche du clavier
est enfoncée, quelle que soit la durée du son original. C’est
pourquoi on utilise le bouclage.
Une note grave de piano dure une trentaine de seconde. Il serait peu économe
d’enregistrer l’événement entièrement. Une fois
les transitoires d’attaque éteints, l’évolution de la
forme d’onde périodique est beaucoup plus facile à modéliser.
On peut donc sélectionner un certain nombre de périodes et les
lire en boucle (boucler une seule période donne la plupart du temps la
sensation d’un son soudainement statique). En général, les
données situées derrière la boucle deviennent inutiles
et peuvent être supprimées (tronquées), sauf cas particulier
où l’on veut lire des transitoires d’extinction (loop and release
par exemple pour le retour du sautereau d’un clavecin) ou d’instruments
permettant la lecture de boucles successives...
Sur un sampler, on peut vouloir empiler plusieurs couches de sons qui se déclencheront
alternativement ou simultanément. Par exemple on peut vouloir entendre
le bruit du marteau du piano qu’on isolera et qu’on affectera à
chaque note, en plus du son des cordes. On peut aussi déclencher un type
de son à faible vélocité d’enfoncement des touches
et un autre à haute vélocité, par exemple pour l’enregistrement
d’une cymbale respectivement jouée piano puis fortissimo et dont
le spectre et l’enveloppe ont donc varié grandement. De même,
le timbre d'un instrument
varie en fonction de la hauteur de la note jouée. Il est donc nécessaire
de prendre plusieurs échantillons d'un même instrument à
des hauteurs différentes et de les affecter aux différentes notes
du clavier.
La plupart du temps les échantillonneurs disposent des mêmes modules
que les synthétiseurs.
Ainsi, les contrôleurs comme les
enveloppes de filtre ou d’intensité,
les LFO, permettent de rendre le son
plus crédible ou plus vivant.
