Synthétiseur Access Virus TI.

Différents sons de synthétiseur (1/4).

Un synthétiseur (ou simplement synthé) est un instrument de musique électronique capable de créer et de manipuler des sons sous forme de signal électrique. Les sonorités varient en fonction de la technique de synthèse sonore utilisée (tables d'ondes, échantillons, synthèse additive, synthèse soustractive, modulation de fréquence, modélisation physique, modulation de phase, synthèse granulaire...).

Principes

Doepfer Dark Energy II, synthétiseur sans clavier.

Les sons peuvent être créés soit de manière analogique à l'aide de circuits électroniques à comportement continu, soit de manière numérique à l'aide de circuits numériques ou de logiciels. L'une des méthodes consiste à répliquer les structures de synthèse d'origine en modélisant numériquement les circuits analogiques, mais toutes les ressources possibles des technologies numériques (circuits DSP ou CPU des ordinateurs) sont utilisées pour générer ou modifier des sons musicaux. De nombreuses structures de synthèse sont proposées utilisant des principes de base variés, quelquefois combinés.

Un synthétiseur nécessite habituellement l'utilisation d'un clavier pour jouer de l'instrument, mais d'autres contrôleurs sont possibles : on peut l'utiliser avec un séquenceur, un contrôleur à ruban tactile, ou même grâce à des capteurs détectant la position de la main du joueur dans l'espace. Un clavier peut être inclus avec l'instrument quand il est sous forme physique. Certains synthétiseurs sont conçus sans clavier, et peuvent être contrôlés par l'adjonction d'un clavier compatible (par exemple grâce à l'interface standard MIDI, ou CV/Gate).

En plus du clavier, un synthétiseur propose généralement un ensemble de potards et de faders pour permettre le réglage du son (enveloppe, filtre, bend, etc.).

Méthodes de synthèse

Trois types de synthèse sonore ont prédominé dans l'histoire des synthétiseurs.

Les plus courants sont les synthèses analogiques soustractive et additive (l'additive fut utilisée dès le début du XX siècle sur un instrument appelé le Telharmonium. Ce fut la première). Elles se basent sur des formes d'onde simples (sinusoïdale, triangulaire ou carrée le plus souvent). La synthèse additive combine différentes ondes sinusoïdales (comme un orgue par exemple). La synthèse soustractive utilise des signaux riches en harmoniques, et nécessite des filtres pour ajuster le timbre.

Elles ont connu leurs heures de gloire dans les années 1970 puis leur retour en grâce dans les années 1990 à 2000 à cause de leur usage très répandu dans les musiques actuelles, et cela continue aujourd'hui grâce à leur facilité d'accès sous forme de logiciel informatique. Toutefois il ne s'agit plus d'un traitement analogique du son mais d'un traitement numérique qui simule le comportement analogique des synthétiseurs de cette époque.

Le DX7 utilise la synthèse FM.

Dans les années 1980, un autre type de synthèse a remporté un large succès, il s'agit de la synthèse FM. Le principe est radicalement différent, il s'appuie sur la modulation de fréquence ou la distorsion de phase utilise un générateur pour en moduler un autre.

Tous les instruments électroniques munis d'un clavier ne sont pas forcément des synthétiseurs dans le sens littéral du terme. Certains appareils reproduisent simplement des échantillons sonores préenregistrés et ne nécessitent donc aucune synthèse sonore. Mais la frontière entre les deux types d'appareil n'est pas clairement établie, certaines techniques de synthèse se basant sur des échantillons.

Modules

Architecture typique d'un synthétiseur modulaire soustractif.

Les premiers synthétiseurs génèrent des sons par des circuits électroniques analogiques organisés en nombreux modules interconnectés électriquement entre eux. Les synthétiseurs numériques plus récents fonctionnent différemment, utilisant des processeurs, mais ils gardent souvent une architecture modulaire inspirée par l'analogique (Virtual Analogic). Parmi les modules les plus utilisés figurent :

Les VCO, oscillateurs qui créent les sons de base avec un timbre qui dépend de la méthode de synthèse ;

Les VCF, filtres permettant de transformer le son en filtrant certaines fréquences ;

Les VCA, amplificateurs ayant pour rôle d'amplifier le signal, et donc de faire varier son volume.

Les composants précédents sont contrôlables (d'où l'appellation Voltage-Controlled), il existe donc des composants permettant de les moduler :

Les générateurs d'enveloppes (ADSR ou autres), permettant de faire moduler le son de manière synchronisée avec le début et fin de note ;

Les LFO, permettant de moduler le son de manière périodique, pour obtenir par exemple un vibrato ou un tremolo.

Les synthétiseurs modulaires permettent de combiner librement tous ces composants, ou même d'en ajouter. Dans les synthétiseurs plus compacts ces modules sont pré-câblés, et ne peuvent être combinés que de la manière prévue par le constructeur.

Histoire

L'histoire de la synthèse sonore et celle du synthétiseur étant intimement liées, elles sont toutes deux regroupées ici.

Ancêtres

Le premier synthétiseur Moog commercialisé (19**).

En 1874, après avoir déposé infructueusement le brevet du téléphone (une heure après Alexandre Graham Bell), Elisha Gray invente le télégraphe musical. Celui-ci comporte un clavier de deux octaves et exploite via des électro-aimants les vibrations de lamelles métalliques. La diffusion est assurée par le réseau téléphonique. En 1897, l'américain Thaddeus Cahill invente le Telharmonium, appelé aussi Dynamophone car il fonctionne à l'aide de 408 dynamos. Il inspirera la conception de l'orgue Hammond 40 ans plus tard et utilise lui aussi le réseau téléphonique. En 1907, Lee De Forest invente le tube à vide (la « lampe » électronique, la triode) qui va permettre de réaliser des circuits électroniques. En 1917, le Russe Léon Theremine invente le Theremin, instrument peu courant mais encore joué et construit aujourd'hui. Il ne comporte pas de clavier mais deux antennes qui sont influencées par les positions des mains, l'une servant à piloter la hauteur et l'autre le volume du son ; ce son est le résultat de la différence entre deux oscillateurs travaillant à très hautes fréquences. C'est lui qui fait les "chœurs" dans le morceau Good Vibrations de Brian Wilson (Beach Boys) et que l'on entend aussi comme l'instrument principal du thème du générique de la série TV britannique Inspecteur Barnaby.

Le Minimoog, synthétiseur fabriqué par la société Moog à partir de 1969.

Maurice Martenot invente en 1928 « les ondes Martenot », instrument qui utilise le même principe de différence entre deux fréquences élevées mais dispose d'un clavier et d'un moyen de faire des glissandos. Cet instrument au son fascinant a été réédité en 2001 sous le nom d'Ondéa et est exploité notamment en concert par Yann Tiersen. Bien avant, des artistes comme Olivier Messiaen, Edgar Varèse ou Darius Milhaud ont composé pour lui un véritable répertoire. Deux ans plus tard, le Trautonium de l'allemand Friedrich Trautwein est le premier synthétiseur à synthèse soustractive. La bande-son du film Les Oiseaux d'Alfred Hitchcock a été entièrement réalisée avec cet instrument, par Oskar Sala, notamment les cris des oiseaux. En 1935, c'est la naissance de l'orgue Hammond, conçu par Laurens Hammond qui travaillait à l'origine à la mise au point d'un moteur destiné à une horloge. Les sons de l'orgue Hammond sont créés par un grand nombre de roues phoniques (sortes de dynamos) et selon un procédé de synthèse additive. Cet instrument est totalement polyphonique. Destiné initialement aux églises, il sera popularisé par le gospel puis le blues, le jazz et le rock. Il est encore très populaire aujourd'hui. En 1947, l'électronicien français Constant Martin invente le Clavioline, instrument à clavier (une octave et demi) n'ayant qu'un seul oscillateur.

Différents sons de synthétiseur (2/4).

Différents sons de synthétiseur (3/4).

Différents sons de synthétiseur (4/4).

En 1950, le chef d'orchestre Raymond Scott crée le Clavivox pour produire des jingles publicitaires, puis l'Electronium, un instrument très avant-gardiste puisqu'il est à la fois un synthétiseur et un séquenceur, permettant donc de programmer des mélodies. Sept ans plus tard, en 1957, Max Mathews, ingénieur aux Bell Laboratories écrit le premier programme de synthèse numérique, appelé MUSIC-I, pour l'IBM 704. En **, Moog commercialise son premier synthétiseur, et Paul Ketoff présente son « Synket ».

En 1967 les Moody Blues introduisent un appareil de synthèse de sons nommé Mellotron dans leur succès Nights in white satin et dans le concept-album qui l'intègre, Days of the future passed. En 1969 George Harrison, guitariste solo des Beatles, utilise un Moog sur leur album Abbey Road. Pete Townshend, du groupe The Who crée l'année suivante des boucles avec un synthétiseur ARP sur Who's Next. L'originalité de cet album est que les synthétiseurs ne cherchent pas à remplacer des instruments classiques, mais fournissent l'élément de rythme lui-même, en particulier dans Won't get fooled again. Le synthétiseur devient alors à part entière un instrument de rock.

En 1972 sort le premier synthétiseur diphonique, l'ARP Odyssey conçu par Alan R. Pearlman. En 1974, les premiers synthétiseurs polyphoniques apparaissent, avec le SEM à deux, puis quatre et huit voies, introduits par Tom Oberheim. Dès 1983, première démonstration publique du Musical Instrument Digital Interface ou interface MIDI, raccordant un Jupiter-6 (Roland) et un Prophet-600 (Sequential Circuits), par Dave Smith. La même année, commercialisation du Yamaha DX7.

Synthétiseurs notables

Voici une liste des instruments qui ont représenté une étape importante au niveau du son ou d'un style musical et qui méritent un article dédié. Pour chaque instrument, des musiciens ou des styles étroitement liés sont indiqués. Pour davantage de modèles de synthétiseurs, voir Catégorie:Synthétiseur.

Alesis Andromeda (utilise des composants numériques et modernes pour piloter un circuit de synthèse entièrement analogique) (Klaus Schulze)

ARP 2600 (Klaus Schulze, Jean-Jacques Birgé, Depeche Mode, Erasure, The Who, Stevie Wonder, Weather Report, Edgar Winter, Space, Genesis, Lightwave, Jean Michel Jarre, New Order, Chemical ********, Simian Mobile Disco, Aphex Twin)

ARP Odyssey (Klaus Schulze, Ultravox, Styx, Herbie Hancock, Spock's Beard, Deep Purple (Jon Lord).

Cavagnolo Exagone XM** Un des rares synthétiseurs analogiques monophoniques produits par une firme française (1982)

Clavia Nord Lead (The Prodigy, Space, Zoot Woman, The Weathermen, Jean Michel Jarre, le premier synthétiseur à utiliser des circuits numériques pour émuler des circuits analogiques)

Casio CZ-101 L'un des premiers synthétiseurs numériques bon marché (Vince Clarke, Erasure)

Elka Synthex L'un des derniers grands analogiques (Tangerine Dream, Space, Jean-Michel Jarre, Stevie Wonder, Giorgio Moroder)

E-mu Emulator (The Residents, Depeche Mode, Deep Purple, Genesis)

EMS VCS3 (Klaus Schulze, Roxy Music, Hawkwind, Tim Blake, Pink Floyd, Space, Jean Michel Jarre, BBC Radiophonic Workshop, Brian Eno)

Ensoniq ESQ-1 (Jean Michel Jarre, Steve Roach)

Ensoniq VFX (Tony Banks, Space, Oscar Peterson, Jean-Jacques Birgé)

Fairlight CMI (Daniel Balavoine, Jean Michel Jarre, Kate Bush, Space, Peter Gabriel, Mike Oldfield, Jan Hammer, Pet Shop Boys, The Art of Noise)

Korg M1 (Bradley Joseph, Space, Trisomie 21, The Cure)

Korg MS-20 (Erasure, Digitalism, Chemical ********)

Korg Wavestation (Tony Banks)

Korg Triton (Bradley Joseph, Derek Sherinian)

Korg 01/W (Alex Staropoli)

Korg Karma (Jean Michel Jarre)

Korg I 30 (Jean-Christian Michel - Bach Transcriptions)

Kurzweil K2000 Synthétiseur disposant du système V.A.S.T (Jean Michel Jarre, Pink Floyd), Lightwave

Lyricon Premier instrument à vent électronique produit en grande série. (Michael Brecker, Tom Scott, Chuck Greenberg, Wayne Shorter)

Moog modular synthesizer (Rush uniquement le pédalier, Wendy Carlos, Tomita, Tonto's Expanding Head Band, Klaus Schulze, Tangerine Dream, Emerson, Lake & Palmer, Keith Emerson (solo projects), The Beatles, Weezer, Space, Massive Attack)

Moog Taurus (Rush, Jean Michel Jarre, Genesis, The Police, U2, The Cure)

Minimoog (Gary Numan, Pink Floyd, Jean Michel Jarre, Erasure, Rush, The Cure, Yes, Emerson, Lake & Palmer, Keith Emerson (solo projects), Stereolab, Devo, Ray Buttigieg, George Duke) Triumvirat

Oberheim OB-X, Oberheim OB-Xa (Rush, Prince, Styx, Supertramp, Van Halen,Jean Michel Jarre)

PPG Wave 2 (Rush, Depeche Mode, Jean Michel Jarre, Jean-Jacques Birgé, Tangerine Dream (Edgar Froese), The Fixx, Thomas Dolby)

Roland Jupiter-8 (Rush, Duran Duran, Erasure, OMD, Huey Lewis and the News, Space, Indochine, Massive Attack, Jean Michel Jarre)

Roland JD-800 Premier synthétiseur numérique à reproposer une interface conviviale "un bouton une fonction" comme sur ses ancêtres analogiques.(Jean Michel Jarre, Francis Rimbert, Vangelis, Genesis, The Prodigy, Pet Shop Boys)

Roland JP-8000 Le synthétiseur qui a posé les bases sonores de la trance, notamment ce son de dent de scie très chaud et typique (Jean Michel Jarre, Francis Rimbert)

Roland Juno-60/Roland Juno-106 C'est grâce à ces synthétiseurs que l'album Living in America du groupe suédois The Sounds, fut connu en Amérique et en Europe. Il peut être entendu sur tous les albums.

Roland TB-303 (techno, acid house, Fatboy Slim, Daft Punk)

Roland D-50 (Jean Michel Jarre, Enya, IQ)

Roland MT-32 Un standard de facto pour la musique et les bruitages des jeux vidéo

Roland V-Synth synthétiseur de recherche intégrant la technologie VariPhrase, la synthèse à oscillateurs multiples, les algorithmes COSM, la synthèse Vocal Designer, une interface de programmation remarquable (écran tactile, nombreux contrôleurs temps réel comme le Time Trip Pad ou encore le double D-Beam) […] Le V-Synth GT sorti en 2007 ajoute, entre autres, la synthèse AP et une architecture dual core permettant de doubler la puissance du V-Synth original. (Front 242, Skinny Puppy, Orbital, Jean-Jacques Birgé, Vitalic)

Sequential Circuits Prophet 5 (Berlin, Phil Collins, The Cars, Erasure, Steve Winwood, Underworld, MSTRKRFT, Chromeo)

NED Synclavier (Michael Jackson, Stevie Wonder, Laurie Anderson, Frank Zappa, Pat Metheny Group)

Waldorf Wave, un monstre de la synthèse à tables ondes

WaveFrame AudioFrame (Peter Gabriel, Stevie Wonder)

Yamaha DX7 (Jean Michel Jarre,Rush, Steve Reich, Depeche Mode, Zoot Woman, The Cure, Brian Eno, Jean-Philippe Rykiel, Jean-Jacques Birgé, Howard Jones, Nitzer Ebb, Front 242)

Yamaha GX-1 Emerson, Lake & Palmer, Emerson, Lake & Powell, Keith Emerson (solo projects) Led Zeppelin, Stevie Wonder, ABBA, Hans Zimmer, Triumvirat, Rick van der Linden,

Yamaha VL-1 Premier synthétiseur à modélisation physique

Yamaha CS-80 Premier Synthétiseur polyphonique 8 notes de la marque, totalement analogique, à clavier gérant le Polyphonic aftertouch, pesant environ 100 kg, sans doute le plus expressif de tous, tel un instrument acoustique (Vangelis, Space, Hans Zimmer, Eddie Jobson, Jean-Michel Jarre)

Yamaha SHS-10 L'un des premiers "keytars" (synthé en bandoulière comme une guitare) des années 1980 (Martin Circus) (Showbread (band))

Yamaha Motif Série de synthétiseur de production musicale.

RSF Polykobol II La référence française des synthétiseurs analogiques polyphoniques à mémoire des années 80, instrument rare utilisé par Lightwave, Jean Michel Jarre)

Principaux fabricants

Access Music

Alesis

ARP

Akai

Acxel2 (Idarca-Audio Inc faillite en 2010)

Buchla and Associates

Casio

Clavia

Crumar

Dave Smith Instruments

Doepfer

Electronic Music Studio (EMS)

Elektron

E-mu

Ensoniq

Fairlight

Formanta Polivoks

Generalmusic

Hartmann Music

Ibbsynth

Kawai

Ketron

Korg

Kurzweil Music Systems

Linn Electronics, Inc.

MFB

Moog

New England Digital (NED)

Novation

Oberheim

PAiA Electronics

Palm Products GmbH (PPG)

Realtime Music Solutions (RMS)

Roland Corporation

RSF

Sequential Circuits

Societa Industrie Elettroniche (SIEL)

Spectrasonics

Steiner-Parker

Studio Electronics

Technics

Waldorf Music

Yamaha

Trautonium合成器，1928年

微电脑合成器

一个声音合成器（通常简称为“ 合成 ”或“ 合成器 ”，也被拼写的“ 合成 ”）是一种电子乐器，其产生转换为声音通过电信号仪表放大器和扬声器或耳机。合成器既可以模仿仍然存在的声音（乐器，如钢琴，电子琴，长笛，人声，自然的声音如海浪等），或生成新的电辅音色之前不存在。它们通常起到与音乐键盘，但它们可以被控制经由多种其它输入设备，包括音乐序器，仪表控制器，指板，吉他合成器，风控制器，和电子鼓。无内置控制器合成通常被称为声音模块，并通过被控制MIDI或CV /门使用控制器设备，常常一个MIDI键盘或其他控制器。

合成器使用各种方法来产生电子信号（音）。其中最流行 的波形合成技术是减法合成，加法合成，波表合成，频率调制合成，相位失真合成，物理模型合成，基于样本的合成，FM，physical modelling或相位调制等电子技术发声。其他较少见的合成类型（见合成的#Types）包括谐波合成，通过次谐波合成添加剂（由所使用的一种形式混合trautonium）和颗粒合成，基于完善的谷物基于样本的合成，一般造成的音景或云。

合成器有三种发声方式：

直接改变电压（如模拟合成器）。

利用电脑做数**算（如软件合成器）

综合以上二种，最后会产生电压信号会使扬声器或耳机之薄膜振动。合成器所发之声音和录音设备里的自然声音（natural sound）不同，录音（recording）是将声波的机械能（mechanical energy）转换为信号，并且可以经由播放（playback）把消息转回机械能（虽然采样技术会导致失真）。

合成器通常是以键盘做为操控接口，并且常常被当作一种键盘乐器。但是其实合成器之操控接口并不一定是键盘，如fingerboard synthesizer、ribbon controlled synthesizers...等，甚至不必为人所控制。(详见音源器）

语音合成也常使用于语音频号处理，和vocoder有关。

合成首先在流行音乐用在20世纪60年代。在20世纪70年代，合成器中所用迪斯科，尤其是在70年代末。在20世纪80年代，相对便宜，对发明大众市场的 雅马哈DX7合成广泛提供合成器。20世纪80年代的流行音乐和舞曲常常大量使用合成器。在2010年代，合成器在许多流派采用的流行，摇滚和舞曲。当代古典音乐 作曲家从合成的20和21世纪写作文。

历史

GND: 4124279-8

NDL: 00940402