Guillaume Loizillon

 

Traité de synthèse sonore : 3 modulation de fréquence 1 Modèle additif / 2 Modèle soustractif / 4 Granulations / 5 Modèles physiques / 6 Synthétiseurs analogiques

 

Modulation de fréquence

La modulation de fréquence (fm) consiste à faire varier la fréquence d'un oscillateur en fonction de la fréquence, de l'amplitude et de la forme d'onde d'un autre oscillateur. Le premier oscillateur est appelé porteur et le second second modulant. Les résultats obtenus varient considérablement en fonction des réglages de fréquence et d'intensité du modulant.

Si la porteuse et la modulante sont en relation harmonique d'octave, on obtiendra un résultat avec une hauteur clairement repérable et diverses variations de timbres. Avec des rapports irrationnels ont obtiendra des effets inharmoniques. Avec des fréquences basses (en dessous de 20 Hz pour la modulante) c'est des effets de vibrato et de glissando multiples et complexes qui apparaîtront.


Télécharger les exemples 4-a-b-c-d-e

[Exemple 4-a]


Construction d'une modulation de fréquence simple (Csound)

On crée deux oscillateurs (étiquette amod pour le modulant et a1 pour le porteur). La fréquence finale du porteur est donc égale à la valeur centrale prise en p4 (fixé ici à 220Hz) à laquelle s'ajoute celle de l'oscillateur modulant.

On crée également deux tables d'ondes. Celle du modulant est sinusoïdale, celle du porteur comporte quelques harmoniques.

Si la fréquence de modulation est basse, 5 Hz dans notre exemple, et l'amplitude faible on obtiendra un vibrato. En faisant varier l'intensité on entrera du côté de la sirène ou du glissando. En augmentant la fréquence de modulation on obtient des effets de timbres variés, harmoniques ou inharmoniques.

En savoir plus sur les tables d'ondes.

Ecouter/Listen avec les valeurs de l'exemple ci-dessus :

Les variantes se font en changeant les valeurs de l'oscillateur modulant (étiquette amod)
Variante 1 : amod oscili 50,5,1
Variante 2 : amod oscili 100,321,1

 

Fonction intégrée de modulation de fréquence (Csound)

La fonction foscili offre en une seule opération tous les éléments pour bâtir un système de modulation de fréquence composé d'une porteuse et une modulante : foscili réclame 6 arguments :
1 Amplitude.
2 Fréquence de base servant aussi bien pour la porteuse que pour la modulante.
3 et 4 multiplication de la fréquence de base pour la porteuse et pour la modulante. Dans notre exemple, cette valeur est fixée à 1 pour la porteuse (ce signifie que la porteuse aura la valeur de la fréquence de base). La multplication de la modulante varie pour chaque nouvelle note jouée ( valeur p5 du score). Dans la mesure où ces valeurs sont des nombres entiers, nous obtiendrons des sons harmoniques.
5 Intensité de la modulation ( souvent appelé index). En augmentant cette valeur le son tendra vers le bruit blanc.
6 Table d'onde. Une table d'onde sinusoïdale est prescrite.

Nous entendons 4 notes notes révélant un spectre chaque fois différent selon le changement du rapport en la porteuse et la modulante. L'index de modulation (intensité) reste le même. (10, cf argument 5 de foscili)

Écouter/Listen

 

 

Modulation de fréquence avec Pure-Data et Max msp (Max 6).

[Exemple 4-b]


[Exemple 4-c]


[Exemple 4-d]

Dans cette variante on choisi une forme d'onde rectangulaire pour la modulante. On obtient une modulation de fréquence qui passe alternativement par deux hauteurs, sans glissement. L'interval entre ces deux notes est en rapport avec l'intensité de la modulation.


Écouter/Listen (jeux variations de la fréquence modulante et de son intensité)

[Exemple 4-e]

 

Une double modulation de fréquence. (Pure Data)

Dans cet exemple, l'oscillateur modulant est lui même modulé par un autre oscillateur. Il est ainsi possible de construire des jeux de modulation en cascade qui ouvent la voie à des sons animés et mobiles et évoluant de manière complexe.

L'extrait sonore suivant explore différentes configurations de fréquences et d'intensités de tout la branche de modulation (en jaune). Les valeurs de la fréquence de modulation principale restent basses. (de l'ordre de quelques dixièmes de Hertz)

Écouter

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