Les filtres et la Techno

Outil de base des nouvelles musiques électroniques, le filtre leur est indispensable. Tour d'horizon du principe et des diverses applications.

Rarement dans l'histoire de la musique électronique, un élément de l'esthétique sonore comme le filtre a pu se dégager aussi clairement. En fait, autant qu'un mode d'expression actuel, le filtrage est un constituant essentiel de la production sonore d'une majorité d'instruments.

Ancêtre de la synthèse soustractive, la pédale Wah-Wah de Jimi Hendrix était un précurseur de l'instrumentation Techno actuelle. Elle permettait d''articuler' les sons joués sur une guitare, un peu comme nous articulons des sons lors de vocalises. Depuis, une multitude de filtres ont été conçus avec leurs particularités et leur 'signature'.

Laissons filtrer quelques informations

Définition du filtre qui nous concerne, trouvée dans un dictionnaire : 'Montage permettant d'éliminer certaines composantes d'une tension ou d'un courant'. En synthèse, la matière sonore est constituée par tout signal provenant d'un oscillateur, d'un échantillon ou même d'une piste entière d'un morceau isolée, qu'elle soit vocale ou instrumentale.

Dans cet élément de base, que l'on considère comme composé de nombreuses composantes élémentaires, appelées harmoniques ou partiels, le son global que l'on entend est le résultat de leur addition. Le rôle du filtre consiste à en favoriser ou défavoriser certaines parties. C'est donc le ciseau de sculpteur du designer sonore.

Divers et variés

Toute source audio peut être traitée par filtrage. Il existe plusieurs sortes de filtres. Sans revenir sur des caractéristiques du style courbe de réponse, qui concernent plus les branchés technique, rappelons tout de même les données essentielles. Le filtre passe-bas (Low Pass ou Lo Pass), laisse passer les basses fréquences, donc les graves, et rejette les aigus. Le filtre passe-haut (High Pass ou Hi Pass), à l'opposé, élimine les graves et laisse passer les fréquences hautes, donc les aigus.

Le filtre passe-bande (Band Pass) ne transmet que les fréquences situées à l'intérieur d'une 'fenêtre' bien définie, positionnée entre les graves et les aigus. Le filtre éliminateur (Notch Filter) fait le contraire, c'est-à-dire qu'il élimine les fréquences situées à l'intérieur de cette zone.

L'intérêt du Q

Un filtre passe-bas ou passe-haut, peut être doté d'une fonction 'résonance' variable, qui le rend apte à se comporter en partie comme un filtre passe-bande. Grâce à la résonance, il devient donc mixte : passe-bas/passe-bande, ou passe-haut/passe-bande.

Pour définir à quel point la partie passe-bande sera plus ou moins dominante par rapport à l'autre, on utilise la lettre 'Q' (pour Qualité). Indiqué par un chiffre, le Q montre à quel point un filtre devient résonant. Et habituellement on peut voir le Q (du filtre bien sûr !), puisqu'en général cette valeur est réglable manuellement et graduée en chiffres. Sur les synthétiseurs anciens, on pouvait conduire ce type de filtre à l'oscillation, jusqu'à produire un sinus (forme d'onde très pure).

Fréquence de coupure

La fréquence de coupure correspond à la fréquence 'charnière', celle autour de laquelle le niveau des fréquences d'entrée est modifié, une transformation d'autant plus marquée que la 'pente' du filtre est plus forte.

Cette dernière s'indique en dB par octave. Un filtre de 12 dB/octave possède une action moins radicale qu'un filtre à 24 dB/octave. Cela veut dire que généralement, en fonction de sa pente, un filtre a une action plus ou moins forte dans sa zone de travail. En effet, un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est réglée sur 1 000 Hz laisse cependant passer un peu des fréquences plus aigues. Les fréquences de 1 100 Hz, 1 200 Hz, 1 300 Hz seront tout de même transmises par le filtre en question, mais avec un niveau décroissant.

Commande par tension

Alors qu'un réglage manuel de la fréquence de coupure des filtres est toujours présent, soit sous forme physique, soit sur écran, nombre de ces filtres sont 'dynamiques', c'est-à-dire qu'ils peuvent être commandés par des tensions, réelles ou virtuelles. La fréquence de coupure peut grâce à cela varier très rapidement, ou bien être pilotée par un LFO de façon plus ou moins lente et répétitive. Par ailleurs, si un module 'suiveur d'enveloppe' est utilisé sur une source audio, la variation de volume extraite et transformée en tension de commande, peut moduler la fréquence du filtre, avec par exemple une fréquence de coupure plus haute pour les niveaux plus élevés.

Un module qui s'infiltre

En dehors de formes d'ondes internes d'un synthétiseur, on peut traiter des sons extérieurs en utilisant ses filtres. Cependant, on ne dispose pas toujours d'une entrée audio. Auquel cas, l'utilisation de cet instrument est limitée à la création des sons en interne.

Si l'on souhaite, au contraire, réaliser un effet de filtrage sur une voix ou un instrument acoustique, on peut éventuellement recourir à un module externe. Certains sont même très sophistiqués, comme le Sherman Filterbank, celui du MicroQ Waldorf, ou le Filter Factory d'Electrix. Mais il ne faut pas oublier ceux des synthés vintage comme EMS, ou le module 907 de Moog.

Par ailleurs, les pédales d'effets peuvent s'avérer irremplaçables. Certains se souviennent encore d'ElectroHarmonix pour sa Small Stone ou de la Mutron. Une boîte de filtrage est proposée par Sovtek, le Q-Tron, conçue par le même ingénieur. Big Briar propose le MF-101, au doux nom de MoogerFooger Lowpass Filter, équipé du fameux filtre Moog.

Les versions modernes de filtrage sous forme de plug-ins peuvent aussi être d'un grand intérêt comme ceux du bundle GRM Tools, sans oublier qu'habituellement, tout mouvement de filtre plug-in peut être automatisé et modifié ultérieurement.

La musique de la voix

Pour terminer ce tour d'horizon des différentes formes de filtrage, évoquons un autre domaine très intéressant : celui des effets de formants (les fréquences de résonance qui notamment forment le son des voyelles). 'Articuler' un son issu de n'importe quelle source sonore pour lui donner une empreinte vocale, c'est ce que permet le vocodeur par bandes. Une série de filtres analyse une voix et en extrait des commandes de niveau pour chacun des filtres correspondants d'un autre banc de filtres, auquel on applique un son riche en harmoniques. Par ce moyen, la voix donne une articulation à l'autre son, qui remplace celui des cordes vocales. Mais pourquoi se limiter à la voix ? A la place, une caisse claire bien programmée pourra faire groover des accords de synthés…

De son côté, la fameuse Talking Pedal d'ElectroHarmonix imite les articulations vocales par des mouvements sur sa pédale. En fait, il ne s'agit plus ici du principe du vocodeur, mais d'un filtrage de type formantique un peu plus élaboré que celui de la pédale Wah-Wah, et destiné à évoquer les articulations de la voix, à partir d'une source musicale.

En pratique

Il existe de nombreux filtres, qu'ils soient analogiques ou numériques. En réalité, peu importe la technologie, seul compte le résultat. Ce n'est en fait qu'une question de créativité et de goût, pourvu que l'on ait le choix.

Certains filtres numériques seront peut-être plus intéressants que leurs homologues analogiques et inversement. D'autre part, des combinaisons de filtres (par exemple, deux filtres passe-bande en cascade, à des fréquences différentes), peuvent aussi être judicieusement associées, soit à l'intérieur d'un même instrument, soit grâce à des modules extérieurs.

En combinant l'action soit manuelle, soit programmée en MIDI ou par LFO d'un module de filtrage toutes les possibilités sont ouvertes. Le champ d'expérimentation et de créativité est vraiment très large…