Fréquence, amplitude et phase

[plogbidman]

Une question qui me pose bien des questions.
Voilà... Dans n'importe quel bouquin bien fait sur la question, on apprend que les 3 paramètres fondamentaux de n'importe quelle forme d'onde sont la fréquence, l'amplitude et la phase. D'où découlent très logiquement la modulation de fréquence, la modulation d'amplitude et la modulation de phase.
Comme vous le savez, je suis un très grand utilisateur de Plogue Bidule dans lequel, concernant les oscillateurs, on a directement accès à ces 3 paramètres, ce qui permet très facilement de faire un synthé employant la modulation de fréquence, la modulation d'amplitude et la modulation de phase ou même, pourquoi pas, les 3 en même temps.
Alors voici ma question : pourquoi ne trouve-t-on pas d'oscillateur analogique conçu sur ce modèle-là ? Je veux dire donnant directement accès aux 3 paramètres simultanément.

[Yohda]

Il y en a plus ou moins, c'est juste qu'il faut intégrer plusieurs fonctions dans un module.

Par ex les buchla 259, 261e et 259e ont la fm et la am, mais pour la am c'est juste un vca qui est intégré.
(ou une ring mod comme dans le cas présent et les modules qui s'en inspirent en eurorack)
Il y aussi des vco avec la modulation de phase comme le wiard osc et le wmd pdo, mais le résultat de la pm est quasi le même que la fm thru zero. Mais apparement la modulation de phase est compliquée à faire en analo (le wmd gère la phase en numérique et le wiard a un "glitch" pas sympa)

Sinon c'est un peu l'histoire des 2 approches :
Avoir des modules qui intégrent plusieurs fonctions ce qui privilégie la spontaneité ou plusieurs modules séparés ce qui privilégie les possibilitées.

[Zeitdehner]

Les trois paramètres fondamentaux du son sont , selon moi et une poignée d'irréductibles non des moindres, la fréquence, l'amplitude et le timbre (autrement dit le contenu harmonique).

La modulation de phase est une méthode, parmi d'autres, pour modifier le timbre.

Le OSC HRM de Hordijk permet une action simultanée sur la fréquence, l'amplitude et le timbre, hormis les VCO de Synthi aucun autre VCO, à ma connaissance, ne présente cette particularité... mais pas vraiment de PM...

En Eurorack, L'AFG de Livewire permet une modulation simultanée sur la fréquence, sur la largeur d'onde ET sur la phase (et ce de manière indépendante sur chaque période positive et négative d'une onde bi-polaire)... hélàs pas de modulation d'amplitude...
D'autres VCO Eurorack, qui incorporent une forme au l'autre de wave shaping permettent à la fois la FM et la modulation de timbre...mais pas de AM

Peut-être chez Buchla ou Serge, mais je ne connais pas suffisement bien ces systèmes que pour pouvoir en parler...

[plogbidman]

J'ai la plus grande estime pour Rob Hordijk, et pour toi également. Mais quand il a parlé à Bruxelles de la fréquence, de l'amplitude et du timbre (autrement dit le contenu harmonique) comme étant les 3 paramètres fondamentaux d'une forme d'onde, cela m'a choqué. Il sufit pour s'en convaincre d'appliquer la chose à une simple sinusoïdale. Elle a bien une fréquence, une amplitude et une phase et par définition aucun contenu harmonique (puisqu'il faut forcément plusieurs sinusoïdales pour qu'on puisse commencer à parler de contenu harmonique). Par ailleurs, les fréquences et les amplitudes qui composent un son font partie de son timbre, donc le terme de timbre est quasiment redonant en parlant des fréquences et d'amplitudes.

[Yohda]

A mon avis c'est une histoire de sémantique :
Zeit parle des paramètres de la musique et Plog de ceux d'un signal.

Je suis d'accord avec les 2 visions.

[Pierre]

Moduler la phase ou la fréquence, en mathématiques, c'est schtroumph vert et vert schtroumph. Non ? Les deux sont dans l'argument des sinus/cosinus.

Les modules Hordijk, je croyais qu'on pouvais jouer sur l'amplitude des harmoniques. A l'inverse d'un filtre en quelque sorte. Comme sur un des VCO du Nord Modular.

En essayant de jouer avec MSP pour faire des sons FM, je me suis trouvé en train de faire de la modulation de phase (enfin je crois, ou un truc du genre), et ç'est vrai que ça sonne très bien, comme la modulation FM à travers zéro. Le principe est simple, mais les applications sont vraiment larges.

On balaye une mémoire (qui contient un sinus par exemple) avec une ramp/saw : le son est constant. Mais si on balaye avec un triangle, le signal de sortie fait des demi-tours, comme en modulation fm à travers zéro.

A ma connaissance, le miniwave fonctionne sur ce principe. Mais je ne suis pas catégorique, car je connais mal ce module.

Le miniwave est numérique, mais est-ce qu'on ne peut pas considérer les wavefolders analogiques comme équivalents ? Autre question : est-ce que le Piston Honda permet de faire la même chose que le Miniwave ? Ou d'autres modules ?

[plogbidman]

Mathématiquement, les symboles sont différents pour la fréquence et pour la phase. Ce sont donc deux choses bien précises et dissemblables.

[Pierre]

Hum ... oui, tu as raison, je me suis mal exprimé.

[Yohda]

Oui le miniwave fonctionne sur ce principe et la piston honda peut le faire (beaucoup moins clean par contre malgrès une résolution plus élevée), c'est vrai que l'on peut avoir des résultats similaires dans certaines conditions (il faut que je teste avec un triangle en reversing sync du coup !)

C'est vrai qu'il y a d'autres applications à la phase comme la quadrature etc...

Sinon je suis sûr qu'un module qui intégrerait fm am et pm aurait du succès.

[Pierre]

Pour revenir à ta question, PlogBidMan : pourquoi il n'y pas de VCO avec les trois paramètres ? Je ne sais pas ! Mais on peut sans doute le faire avec d'autres modules.

Si on veut moduler en amplitude, comme disait Yohda, on prend un VCA ou un Ring Mod. Si on veut moduler en fréquence, il y a déjà des VCO équipés pour.

Reste la phase. Tu la modules comment avec Plogbidule ? Ca donne quel résultat à l'oscilloscope ?

[yusynth]

Je ne vais pas faire un cours de maths ici mais moduler la phase ou la fréquence d'une sinusoïde revient au même pour ce qui est du résultat.

[plogbidman]

Yohda a dit : "Sinon je suis sûr qu'un module qui intégrerait fm am et pm aurait du succès." Je pense pareil ! Et plus il serait terriblement efficace et versatile !

Pierre me demande : "Reste la phase. Tu la modules comment avec Plogbidule ? Ca donne quel résultat à l'oscilloscope ?" Agir sur la phase d'un oscillateur bidulien est aussi simple que d'agir sur son amplitude ou sur sa fréquence. Il suffit d'appliquer une source de modulation sur l'entrée correspondante. Et sur un oscilloscope on voit nettement qu'agir sur la fréquence n'est pas comme agir sur la phase. Cependant, il s'agit bien à chaque fois d'une distortion de l'onde. D'où la confusion, parfois savamment entretenu, entre modulation de fréquence et modulation de phase. En fait, en matière de FM (je parle de la synthèse FM Yamaha), il s'agit bien de modulation de phase. Puisque que celle-ci possède le double avantage de ne pas provoquer de dérive au niveau de la fréquence et d'être utilisable en mode feed-back. Mais il n'en reste pas moins que moduler la phase n'est pas moduler la fréquence.

Yusynth dit : "Je ne vais pas faire un cours de maths ici mais moduler la phase ou la fréquence d'une sinusoïde revient au même pour ce qui est du résultat." Auditivement parlant, cela revient certes au même. Enfin, a priori. Disons que ça fait le job dans les deux cas. Sauf que si on compare réellement les deux, on trouve quand même des différences.

[Zeitdehner]

Bon ben , Plogbidman, concrètement, si tu veux faire simultanément de la FM, PM et AM avec un VCO analogique, il te reste à t'acheter un AFG et un VCA ...

[plogbidman]

La chose n'est pas exclue !

[Pierre]

Si tu modules avec un carré, est que ça donne le même résultat que sur la dernière ligne de l'image ci-dessous ?

[plogbidman]

Je viens d'essayer. En modulation de phase et avec des fréquences égales concernant la modulante (carrée) et la porteuse (sinusoïdale), cela donne effectivement ce type de dessins-là avec un index de modulation bien choisi. Mais quand je change et que je passe en modulation de fréquence, le type de dessins se modifie très nettement.

[Pierre]

En modulation de fréquence, ça doit ressembler à la ligne (c).
...
Pour l'instant j'ai rien d'autre à dire, je cogite.

[plogbidman]

Non, en modulation de fréquence, ça ressemble plutôt à (b).

Mais point de cogitation, je te prie, je ne cherche à convaincre personne de ceci ou de cela.
Je me demande juste pourquoi les concepteurs de synthés ne font pas dans la simplicité en permettant simplement de pouvoir moduler une forme d'onde en fréquence, en amplitude et en phase comme le stipulent les lois élémentaires de la physique.

[Pierre]

C'est un problème intéressant : trouver une combinaison de modules pour offrir les trois méthodes à la fois à partir d'un seul VCO. Je ne suis pas du tout sur une discussion sur l'intérêt. Et puis les maths, c'est une chose, et le son, une autre.

Il ne manque à l'Oscillator Malekko/Wiard qu'une entrée lin FM pour offrir toutes les techniques dont on parle. Mais comme le dit Yohda, il a un glitch indésirable (peut-être pas sur toutes les formes d'ondes ?).

Je pense à une combinaison de modules dans le genre Saw + Super Saw + Miniwave. Mais le miniwave n'est pas facile à intégrer dans de l'Eurorack. Il existe en Frac Rack et chez Modcan. Malekko et Wiard ont un MegaWave à l'étude, mais Grant Richter n'a pas l'air en grande forme, et j'ai peur que ce module ne sorte jamais.

[plogbidman]

Ta réponse est tout à fait symptomatique, mais tu n'es pas en cause. Tu en es à chercher une combinaison de modules pour simplement couvrir tant bien que mal les 3 paramètres fondamentaux sur lesquels peut agir une modulation. Or, pour moi, TOUS les vco devraient PAR PRINCIPE inclure des possibilités de modulations concernant ces 3 paramètres fondamentaux.
Maintenant, tu me dis les maths c'est une chose et le son une autre. D'accord avec toi. Mais que les concepteurs intègrent de base ces 3 paramètres-là et on pourra alors juger qui s'entrent eux a le mieux réussi à le faire de la manière la plus musicale. Je veux dire qu'inclure ces 3 paramètres aura pour effet d'obliger les concepteurs à nous fournir des vco bien plus performants et versatiles tout en les obligeant aussi, puisqu'il y aura un socle commun à tous vco, à le faire le plus musicalement possible pour être au-dessus du lot.