Si vous êtes ici, c’est que vous êtes motivé(e) ! J’ai vaguement évoqué un sujet dans les tutos et vous voulez en savoir plus ? Alors au choix :

Sommaire :

A. Un peu de solfège…

  A.1. Le métronome
  A.2. Les figures de notes
  A.3. Les mesures, les temps, la vie..
  A.4. Pour finir !

B. Un peu de solfège fruityloopsien !

  B.1. Le métronome
  B.2. Bars, beats, life…
  B.3. Les Steps
  B.4. Et si on veut faire de la valse ?
  B.5. Et si on veut faire une soixante quadruple croche ?

C. Le son

  C.1. Définition
  C.2. Le son en physique : l’onde sonore
  C.3. Caractéristiques d’un son
  C.4. Les sons purs & complexes
  C.5. Le son en informatique : l’échantillonnage

D. Traitement du signal

  D.1. Définition
  D.2. Enveloppe
  D.3. Représentation fréquentielle
  D.4. Filtres

Let’s go !

A. Un peu de solfège…

Alors soyons clair : je ne suis pas musicien et je n’ai jamais fait de solfège (peut-être un jour qui sait ) ! Je vais simplement expliquer à ma façon les bases du solfège rythmique à connaître si vous voulez faire l’analogie avec FLStudio (partie suivante).

A.1. Le métronome

Le métronome est une jolie petite boîte qui fait "tac-tac-tac…". Chaque "tac" équivaut à un battement (ou pulsation).

Le métronome permet d’indiquer le tempo d’un morceau de musique. Le tempo s’exprime en Battement Par Minute ou BPM. Ainsi, en réglant votre joli métronome à 60 BPM, il fera 60 "tac" en une minute, chouette. Jusqu’ici ça roule !

A.2. Les figures de notes

Bon, tout le monde sait qu’une mélodie peut être retranscrite sur papier à l’aide du solfège. Ouuui en fait Mozart était un peu ringard et ne connaissait pas encore FruityLoops, alors il a fait comme il a pu avec un stylo et du papier gnéhé ! Du coup, on a inventé un langage permettant d’écrire la musique. Ce langage permet entre autres de noter avec précision la hauteur, la durée, et la position dans le temps d’un son, grâce à une invention incroyable : la note.

Il existe 7 figures permettant de représenter une note, selon sa durée. La durée d’une note se compte en battements. On obtient le tableau suivant :

Nom de la note	Figure	Durée
La ronde		4 battements
La blanche		2 battements
La noire		1 battement
La croche		1/2 battement
La double croche		1/4 battement
La triple croche		1/8 battement
La quadruple croche		1/16 battement

Et ainsi de suite… Il existe aussi des notes particulières qui ont des durées multiples de 3 (blanche pointée, noire pointées, etc.) qui sont utilisées dans certains cas qu’on ne verra pas ce soir, à moins que vous vouliez faire de la valse avec FLStudio ?

En pratique sur un piano (par exemple), on commence par allumer notre métronome chéri. Ensuite, c’est simple, on suit le tableau : pour faire une ronde, on reste appuyé sur la touche durant 4 "tac", 2 "tac" pour une blanche, etc.

A.3. Les mesures, les temps, la vie..

La durée des notes est écrite grâce aux figures précédentes, ok. Pour indiquer la hauteur de la note (aiguë/grave) et sa position dans une mélodie (par exemple), on la place sur une partition.

Notation de la mesure

Bon ok, je vous apprend rien hein.. Pour organiser une longue mélodie, on la découpe en plusieurs morceaux de durée égale appelés mesures. On utilise une barre verticale pour délimiter les mesures : la baaaarre de mesure.

Les temps

Chaque mesure est elle-même divisée en plusieurs temps de durée égale. Cette division n’est pas indiquée sous forme de barre et doit être respectée en jouant. Une mesure peut par exemple être composée de 2, 3, 4 temps voire même plus selon les cas !

L’unité de temps

L’unité de temps est la figure de note qui représente chacun des temps d’une mesure. On a vu plus haut que chaque figure de note correspondait à une durée en battements. Ainsi, lorsque l’on dit que l’unité de temps d’une mesure est la blanche, cela signifie que la mesure sera constituée de plusieurs temps durant chacun 2 battements.

Les chiffres indicateurs

Au début d’une partition, on constate souvent 2 chiffres situés à droite de la clé de sol (la clé de sol, c’est l’espèce de truc en spirale qui permet d’indiquer la ligne correspondant à la note sol).

"Mmmh" vous vous dites ? On a vu précédemment qu’un morceau était composé de mesures, les mesures étaient composées de temps et les temps duraient une certaine durée définie par une figure de note (j’aime bien ce genre de phrase, ça fait très prof ). Pour jouer une partition, il faut connaître 2 choses sur son rythme :

 Le nombre de temps par mesure
 L’unité de temps

Eh bah voilà, vous avez la réponse. Le chiffre du haut, le numérateur, correspond au nombre de temps et celui du bas, le dénominateur, correspond à l’unité de temps. L’unité de temps est codé en chiffre de façon un peu particulière : le chiffre indiqué correspond à une fraction de ronde… Mais nen c’est simple : 4 veut dire 1/4 ronde, soit une noire !

Nom de la note	Chiffre
La ronde	1
La blanche	2
La noire	4
La croche	8
La double croche	16
La triple croche	32
La quadruple croche	64

A.4. Pour finir !

Quelques exemples de mesures

Bon c’est bien beau tout ça, mais on a du mal à recoller les bouts hein ? Pour bien comprendre, il faut voir des exemples :

Regardons cette mesure. Les chiffres indiqués correspondent au temps. Il s’agit donc d’une mesure à 2 temps, et apparement l’unité de temps est la ronde : c’est donc une mesure 2/1.

 

 

Si on applique le même raisonnement, on a ici une mesure 3/2.

Et ici, une mesure 4/4.

Alors là les musiciens n’en peuvent plus, ils ont envie de m’étriper et de me dire par exemple "ouuii mais une mesure 4/1, ça n’existe pas etc.". Oui, c’étaient juste des exemples ! En réalité, on utilise seulement certaines combinaisons (2/4, 3/4 et 4/4 par exemple).

Une petite remarque philosophique, on utilise rarement des mesures dont le numérateur est supérieur au dénominateur (4/2, 6/4 par exemple) pour des raisons de lisibilité. En effet, 2 mesures 2/2 sont souvent préférées à une mesure 4/2…

Mesures binaires, ternaires ?

Dans cette partie solfège, on a abordé uniquement les mesures simples. Les mesures simples se composent de temps binaires. Les temps binaires sont divisibles en 2 moitiés de temps : les figures de notes utilisées sont celles que nous avons vu et valent des nombres de battements multiple de 2.

Il existe d’autres types de mesure permettant en autre de faire une valse. Il s’agit des mesures composées constituées de temps ternaires. Les temps ternaires sont divisibles en 3 parties égales : on utilise ici des figures de notes dites "pointées" qui valent un nombre de battements multiple de 3. La notation des mesures devient alors légèrement différentes, en particulier pour les chiffres indicateurs… On ne va pas s’intéresser à ce type de mesure qui est rarement rencontré dans la musique électronique ! Ouf !

Exemple de partition

Voilà un extrait d’une partition de musique intitulée "La marche d’un petit roi". Première chose à repérer : il s’agit de mesures 4/4. Ainsi, chaque mesure ne pourra contenir qu’une seule ronde, 2 blanches, 4 noires, 8 croches, etc. et même des combinaisons, mais jamais 2 rondes par exemple.

Les 2 partitions correspondent aux 2 mains : en haut, la main droite avec la clé de sol, en bas, la main gauche avec la clé de fa. Petite remarque, sur la dernière mesure, il semble manquer un temps non ? Le dernier temps correspond à un silence représenté par une ptite vague. J’ai joué ce morceau (sur FLStudio) en activant le métronome à 100 BPM, et voilà :

Voilà, c’est fini pour le solfège, et franchement pour le peu que ça sert dans FLStudio, c’est amplement suffisant gnéhéhé ! (pour être franc dans toute ma franchise, le solfège dans Fruityloops, on s’en fout )

B. Un peu de solfège fruityloopsien !

FLStudio est un logiciel qui permet de faire de la musique. Donc logiquement, on devrait retrouver les principes du solfège rythmique non ? C’est ce qu’on va voir.

B.1. Le métronome

Et oui ! Il existe un métronome dans FLStudio. On l’utilise rarement sauf éventuellement lorsqu’on s’enregistre. Regardez dans les barres d’outils, on l’active en appuyant là :

Voilà, il fera maintenant de jolis "tac-tac-tac…". Comme tout métronome, on peut régler son tempo, qui correspond en fait au tempo de votre morceau.

B.2. Bars, beats, life…

FLStudio est en anglais ! Les termes du solfège, quand ils apparaissent dans le logiciel, sont les suivants : (Cf. Lexique)

Bar : mesure.

Beat : temps.

Ainsi, "4 beats in 1 bar" veut dire une mesure à 4 temps.

B.3. Les Steps

Pour composer une mélodie dans FLStudio et dans la plupart des séquenceurs, on n’utilise pas de figures de notes ou de partitions. Les mesures sont divisées en temps, et les temps sont divisés en steps.

Par défaut, FLStudio est configuré pour composer en mesure 4/4. Ainsi, un pattern contient une mesure, composée de 4 temps. Voici les steps visibles sur le Step Sequencer pour un pattern :

On observe en fait 16 steps groupés en 4 paquets. Ceci correspond aux 4 temps de la mesure 4/4. Chaque temps est composé de 4 steps. Or, on a vu plus haut, qu’une mesure 4/4 durait 4 battements, soit une ronde.. Et 1/16 de ronde c’est quoi ? hein ? Une double croche bien sûr. Donc, chaque step vaut une double croche !

Si vous voulez pousser l’analogie à fond, imaginez que vous allumiez tous les steps d’un pattern, vous allez obtenir la mesure suivante :

Dans FLStudio, on n’a plus le concept d’unité de temps, mais de plus petite division de temps. Le step est donc une sorte de résolution temporelle ou de précision avec laquelle la durée d’une note sera codée. Ok, je me tais.

B.4. Et si on veut faire de la valse ?

Si vous voulez faire de la valse, ça signifie qu’il faut changer le nombre de temps par mesure. Et c’est très simple à faire ! Par défaut, le nombre de temps est implicitement fixé à 4, mais on peut changer ça à l’aide d’une petite boîte situé en haut à gauche du Step Sequencer :

Et voilà ! Votre pattern contient maintenant une mesure à 3 temps.

B.5. Et si on veut faire une soixante quadruple croche ?

Imaginons maintenant que vous vouliez garder une mesure en 4 temps mais qu’il vous faut plus de steps par temps pour composer votre rythme de hard tech mega speed. En gros, la double croche ne vous suffit plus, il vous faut quelque chose de plus petit encore. 2 solutions :

On utilise le Piano Roll

Le Piano Roll permet d’afficher une grille dont la résolution peut descendre jusqu’à 1/6 de step. De plus, chaque step est divisé en 24 ticks ce qui permet donc de descendre à 1/24 de step, soit 1/24 d’une double croche, soit 1/96 de battements, ce qui, avouons le, commence à être faible !

Pour les gens anormaux comme moi, qui doivent absolument savoir pourquoi, mais POURQUOI 24 ticks ? hein ? Bon… C’est lié à la résolution interne du séquenceur qui découpe chaque temps en 96 parties égales appelées ticks. Donc, si on a 4 steps par temps, 1 step vaut 24 ticks. La résolution interne a pour charmante unité le Pulse Per Quarter ou PPQ.

On change le nombre de steps par temps

Pour cela, on va dans Options/Project general settings.

Et voilà, vous avez tout ! Dans Bar est indiqué le nombre de temps par mesure (qu’on peut modifier plus facilement sur le Step Sequencer). Dans Beat est indiqué le nombre de steps par temps. Et en dessous, vous avez même la résolution interne du séquenceur ! Whouaou !

Imaginons que vous vouliez à tout prix faire des triples croches sur votre Step Sequencer, et bien il faut mettre Beat à 8, car 1/8 de battement équivaut une triple croche.

Pour en finir, vous avez rarement besoin de toucher à ça. Au pire, peut être qu’il faudra un jour que vous changiez le nombre de temps par mesure pasque vous avez une petite mélodie qui ne passe pas sur 4 temps mais c’est tout !

C. Le son

Oui, je sais, je m’enflamme un peu en faisant une partie sur le son, mais ça peut toujours intéresser !

C.1. Définition

Bon, je sais pas pour vous, mais j’ai toujours été un peu intrigué par les haut-parleurs quand j’étais petit. Ces petits trucs tout noir, un peu mou qui pouvait faire des sons sans même bouger. Ça m’a toujours semblé un peu magique comme truc… Bon, en même temps, quand j’étais petit, j’étais bizarre

Le son est une onde produite par une vibration mécanique et qui se propage dans le milieu environnant sous forme d’ondes longitudinales. Par extension physiologique, le son désigne la sensation auditive à laquelle cette vibration est susceptible de donner naissance.

C.2. Le son en physique : l’onde sonore

Par définition, le son en physique est une onde. Très bien, mais comment se propage cette onde ? Sous quelle forme ? A quelle vitesse ? Avec du ketchup ? Et les frites alors ?

L’analogie classique : l’onde aquatique

Pour expliquer comment se propage une onde sonore dans l’air, l’analogie la plus employée est l’onde aquatique. Imaginez-vous un dimanche après-midi ensoleillé, où on vous a forcé à faire la promenade habituelle avec toute la famille au bord de l’étang. Mémé raconte sa vie, Papy s’endort sur son banc, c’est chiant. Pour passer le temps, vous essayez de shooter un canard avec une pierre bien lobbé : plouf.

Lorsque l’on observe des ronds dans l’eau, les vagues se déplacent mais l’eau reste au même endroit, elle ne fait que se déplacer verticalement. Un bouchon placé sur l’eau reste à la même position sans se déplacer.

En réalité…

En réalité, le son se propage dans l’air (eh bien dans l’eau aussi, mais on s’en fout ici). L’air, c’est plein de petites molécules en "suspension". Par analogie, la vague est une onde sonore, le bouchon est une molécule d’air. Lorsque l’onde se propage, les molécules d’air ne bougent pas.

En fait, les molécules de l’air ne bougent pas ou très peu : elles se rapprochent puis s’éloignent très localement au passage de l’onde, créant des surpressions (en rose) et des dépressions (entre les surpressions).

Toujours par analogie, les surpressions corespondent au haut de la vague, alors que les dépressions correspondent au bas ! Ainsi, on peut dire qu’une onde sonore se propage sous forme de surpressions et de dépressions locales successives. Pour bien vous en persuader, que fait le haut-parleur lorsqu’il produit un son ? Il vibre, poussant et "tirant" l’air périodiquement, créant ainsi les fameuses surpressions et dépressions locales !

Vitesse de propation

Tout comme la vague sur l’eau, une onde sonore prend du temps à se propager. Dans l’air, le son parcours approximativement 340 mètres par seconde (340 m/s), ce qui explique entre autres le retard entre l’éclair et le tonnerre.. et si y’a pas de retard, vous êtes mal ! Le son ne se propage pas uniquement dans l’air mais dans de nombreux autres milieux ! Dans l’acier par exemple, le son se propage très rapidement : 5 km/s : souvenez-vous de l’indien de qui colle son oreille sur les rails de chemin de fer dans les films de Wertern !

C.3. Caractéristiques d’un son

Dans cette partie, on va expliquer comment un son peut être caractérisé avec des critères mathématiques. Méééh restez avec moi ! Ca va être très simple ! On prendra l’exemple d’un son pur (Cf. plus loin) pour simplifier.

Représentation mathématique

Comme nous l’avons vu précédemment, le son est une onde qui se propage sous forme de surpressions et dépressions successives. Pour représenter un son sur papier, on utilise un graphique représentant l’intensité du son en fonction du temps :

Mathématiquement, ce type de représentation graphique correspond à une expression en sinus ou cosinus. Ce sont des fonctions mathématiques permettant d’obtenir des oscillations en fonction du temps : c’est justement le cas du son ! Et on s’en fout !

Intensité

L’intensité d’un son, son niveau, son volume sonore, tout cela traduit l’amplitude de l’oscillation (Cf. graphique). L’intensité d’un son peut se mesurer de différentes façons… Z’avez parfois dû entendre parler de Decibels (dB), et bien, c’est l’une des unités pour exprimer l’intensité.

Fréquence

La fréquence d’un son est (inversement) liée à sa période. Plus la fréquence d’un son est grande, plus la période est petite, plus les oscillations sont rapides, et plus le son paraît aigu. De la même manière, plus la fréquence est petite, plus la période est grande, plus les oscillations sont lentes, et plus le son paraît grave ! Facile.

Revenons sur la musique. Chaque note de l’octave possède une fréquence bien précise. Ainsi, la fréquence du do est plus faible que le ré, qui est plus faible que le mi…

Pour qu’un son soit audible par l’homme, il faut que sa fréquence soit compris entre 20 Hz et 20 000 Hz, sinon il s’agit d’infra-sons (vibrations, tremblement de terre) ou d’ultrasons (les chauve-souris en raffolent !)

C.4. Les sons purs & complexes

Le son pur

Le son pur est le cas étudié dans la partie précédente. On peut le caractériser avec une intensité et une fréquence. Seulement, ce son n’existe pas dans la nature ! Mais, il existe des sons qui s’en rapprochent grandement : la tonalité en "la" au téléphone, lorsqu’on glisse un doigt mouillé sur des verres à vin, lorsqu’on siffle…

Le son complexe

Tous les sons de la nature, qu’on entend tous les jours pour aller bosser/étudier/ou pas (!), sont des sons complexes. Le son complexe est un mélange de plusieurs sons purs (d’où la complexité). Ainsi, le son complexe a une intensité globale mais a plusieurs fréquences. Chacune de ses fréquences a sa propre intensité.

L’exemple le plus simple est l’instrument de musique. Lorsqu’on appuie la touche d’un piano, ce dernier produit une note. Cet note est son complexe composé d’une première fréquence d’assez grande intensité (le fondamental) accompagné de fréquence de plus faible intensité (les harmoniques). La valeur des fréquences et leur intensité constitue le timbre de l’instrument. C’est d’ailleurs sur ce principe que fonctionne les synthétiseurs (piano électronique) : ils reconstituent les sons des instruments en mélangeant des sons purs de fréquences et d’intensités préalablement définies.

Notre voix est un instrument qui émet des sons complexes. Selon les fréquences émises et leurs intensités, le timbre de la voix change.

D. Le son en informatique : l’échantillonnage

Pour enregistrer un son en utilisant la technologie actuelle, il faut passer par 3 phases : la conversion du signal sonore en signal électrique, la numérisation du signal électrique et le stockage des données numériques obtenues. Pour Titon, tu vois, c’est un peu comme pour boire une bière, 3 phases : décapsulage, on la vide et on va en chercher une autre… désolé, je dérive.

Phase 1 : le microphone

Le microphone permet de convertir le signal sonore en signal électrique. Son fonctionnement est exactement l’inverse du haut-parleur. Nous avons vu plus haut que lorsqu’une onde acoustique se propage, des variations de pression apparaissent localement. Lorsque ces compressions et ces dépressions parviennent au microphone, elles provoquent un déplacement de la membrane. Ce déplacement mécanique est converti en signal électrique à l’aide d’un système aimant-bobine (je parle ici d’un microphone dynamique, il existe bien d’autres systèmes).

Le signal électrique obtenu est souvent périodique et de faible tension (quelques mV). Voici quelques exemples :

Un piano.

Un claquement de doigts.

Un sifflement.

Phase 2 : la numérisation

La numérisation consiste à convertir le signal électrique en données binaires. En fait, c’est très simple, lorsque le signal électrique arrive dans la carte son de votre ordinateur chéri, il passe par un Convertisseur Analogique Numérique (CAN). Ce système permet d’échantillonner votre signal. Échantillonner, c’est quoi ? Bah c’est prendre des échantillons. Voilà ce qu’il se passe :

Voilà notre signal à échantillonner (un chant d’oiseau).

Le CAN permet de mesurer la tension du signal régulièrement (par exemple toutes les millisecondes) et de l’enregistrer. On obtient ainsi les points en noir.

Et voilà ce qu’il reste de notre signal !

Mais ça change pas grand chose, vous me dites ? Bah si, on peut conserver un signal en connaissant seulement quelques points. Les coordonnées de ces points (temps, tension) peuvent ensuite être facilement stockées…

Un petit blabla sur l’échantillonnage : beaucoup de (vieilles) personnes radotent souvent sur "le son était mieux avec les vinyles, c’était de l’analogique dans le temps, pas cette saloperie de numérique !"… Ils ont raison mais un peu tort. On peut tenir des heures sur le sujet Numérique VS Analogique. Mais rien qu’avec les 3 petits graphes ci-dessus, on remarque quand même que le signal d’origine et le signal échantillonné sont légèrement différents. L’échantillonnage, aussi bon soit-il, se fait toujours avec une perte d’informations sur le signal d’origine (en mêmes temps, les vinyles vieillissent très mal contrairement aux CDs…).

Phase 3 : le stockage

Une fois le signal échantillonné, on obtient une liste de points enregistrés par le CAN. Ces points sont codés en binaire (facile pour un ordi) puis stockés dans un fichier WAV sur votre disque dur. Et oui, c’est aussi simple que ça ! Évidemment, vous pouvez compressez en MP3 mais là, je ne vais même pas rentrer dans les détails tellement c’est chaud sa mère.

D. Traitement du signal

D.1. Définition

Le son est un signal, et comme tout signal, on peut lui appliquer des traitements : on rentre dans le domaine du traitement du signal. A la base, le traitement du signal consiste à essayer de réduire le bruit présent sur un signal pour en tirer des informations. Exemple : voyez dans Urgence la machine qui montre les battements du coeur sur une courbe et qui fait des petits bips ? Bon, cette machine intègre des curcuits pour traiter le signal électrique issu du coeur du patient pour enlever tous les parasites de façon à obtenir un signal propre. A partir de ce signal, on calcule le nombre de battement par min (entre 60 et 200 si vous êtes humain,). Bizarrement, je viens de me rendre compte que les BPM du coeur et de la musique sont du même ordre de grandeur ! Un mystère de la nature…

En musique, on utilise également le traitement du son pour différentes raisons… On peut par exemple traiter le son, non plus simplement pour l’améliorer, mais pour le modifier, le distordre, le tourner dans tous les sens pour finalement obtenir un son nouveau qui n’a encore jamais été entendu sur Terre. On va voir ici quels types de torture on peut appliquer en théorie à notre son…

D.2. Enveloppe

On a vu précedemment qu’un signal sonore est sinusoïdal : il oscille en fonction du temps. Vu de près, c’est une suite de montagne russe plus ou moins régulière. Voilà un signal du son d’un piano pendant 1/10 de seconde :

Maintenant, reculez vous de 10m et observez de nouveau votre signal. Vous êtes un peu myope, vous avez bu, vous avez encore vos crottes du matin dans les yeux, du coup, on ne voit plus que l’enveloppe du signal (en rouge) :

Oui, l’enveloppe, c’est en quelques sortes la silhouette de votre signal. Le point intéressant est que l’on peut modifier l’enveloppe d’un signal ! On peut facilement appliquer une nouvelle enveloppe à notre signal. Exemple :

Eh bien ce genre de traitement est très utilisé en musique ! Imaginez qu’on applique une enveloppe qui augmente progressivement : on obtient un son dont le volume augmente doucement, c’est le Fade-In ! On peut obtenir de la même façon des Fade-Out, des enveloppes en créneaux pour faire de la techno-trance, et bien d’autres…

D.3. Représentation fréquentielle

Il existe des sons de toutes sortes : des bruits secs, des violons, du bruit, des mélodies, des vibrations graves, le son des coquillages, le coeur qui bat, le tram qui passe, le train qui freine… Alors on essaye de les caractériser au mieux avec différents critères comme l’intensité, le timbre, la durée, le niveau de bruit…

On parle ici beaucoup de fréquences. Habituellement, on représente un son sur un graphique intensité-temps. Eh bien, on peut également le représenter sur un graphique intensité-fréquence pour un temps donné. Je suis sûr que vous avez déjà vu ça ! Mais oui, sur les autoradios de jacky-tunning, avec des barres verticales qui bougent en fonction de la musique ?

Bon, eh bien ces barres, c’est la représentation fréquencielle du son. Concretement, lorsque la fréquence d’un son est petite, le son paraît grave, si elle est grande, le son est aigu. Ainsi, le graphique représente

D.4. Filtres

A finir…