Étirement des échantillons

Maintenant que nous pouvons jouer une variété de synthés et d’échantillons pour créer une musique, il est temps d’apprendre comment modifier à la fois les synthés et les échantillons pour faire de la musique encore plus originale et intéressante. En premier, explorons la faculté d’étirer et de compresser les échantillons.

Représentation des échantillons

Les échantillons (“samples”) sont des sons pré-enregistrés stockés à l’aide de nombres qui représentent comment se déplace la membrane du haut-parleur pour reproduire le son. La membrane du haut-parleur peut avancer et reculer, et ainsi les nombres ont juste besoin de représenter la distance d’avancée ou de recul que la membrane doit avoir pour chaque moment dans le temps. Pour être capable de reproduire fidèlement un son enregistré, un échantillon a typiquement besoin de stocker des milliers de nombres par seconde ! Sonic Pi prend cette liste de nombres et en alimente à la bonne vitesse l’ordinateur pour faire avancer et reculer comme il le faut la membrane de son haut-parleur pour reproduire le son. Cependant, c’est aussi amusant de changer la vitesse à laquelle est alimenté le haut-parleur pour changer le son.

Changement de vitesse (“Rate”)

Jouons avec un des sons d’ambiance : :ambi_choir. Pour le jouer avec la vitesse par défaut, vous pouvez passer une option rate: au sample :

sample :ambi_choir, rate: 1

Ceci le joue à la vitesse normale (1), aussi rien de spécial pour l’instant. Cependant, vous êtes libre de changer ce nombre pour une autre valeur. Essayons 0.5 :

sample :ambi_choir, rate: 0.5

Wow ! Que se passe-t-il ici ? Eh bien, deux choses. Premièrement, l’échantillon est joué pendant 2 fois plus de temps, deuxièmement le son est à une octave en-dessous. Explorons ces choses un peu plus en détails.

Étirons

Un échantillon qui est amusant à étirer ou à compresser est le break Amen. A vitesse normale, on pourrait imaginer de l’insérer dans une piste de drum ‘n’ bass :

sample :loop_amen

Toutefois en modifiant la vitesse on peut changer de genre. Essayez de réduire de moitié la vitesse pour un hip-hop old school :

sample :loop_amen, rate: 0.5

Si nous l’accélérons, nous entrons dans le territoire de la jungle :

sample :loop_amen, rate: 1.5

Maintenant pour notre astuce finale - voyons ce qui se passe lorsque nous utilisons un “rate” négatif :

sample :loop_amen, rate: -1

Wow ! Il le joue à l’envers ! Maintenant, essayez de jouer avec des tas d’échantillons différents avec des vitesses différentes. Essayez des vitesses très rapides et des vitesses insensément lentes. Voyez quels sons intéressants vous pouvez produire.

Une simple explication de la vitesse d’échantillon (“sample rate”)

Un moyen imagé d’assimiler les échantillons est de penser aux ressorts. La vitesse de lecture est comme l’étirement et la compression du ressort. Si vous jouez l’échantillon à la vitesse 2, vous compressez le ressort à la moitié de sa longueur normale. Ainsi l’échantillon met la moitié du temps à être joué puisqu’il est plus court. Si vous jouez l’échantillon à la moitié de la vitesse, vous étirez le ressort au double de sa longueur. Ainsi l’échantillon met deux fois plus de temps à être joué puisqu’il est plus long. Plus vous compressez (vitesse plus élevée), plus il devient court, plus vous étirez (vitesse plus lente), plus il devient long.

Compresser un ressort augmente sa densité (le nombre de spires par cm) : ceci est similaire à l’échantillon sonnant plus aigu. Étirer le ressort diminue sa densité, c’est similaire à un son plus grave.

Les maths derrière la vitesse d’échantillon

(Cette section est fournie pour ceux que les détails intéressent. Soyez libre de la sauter…)

Comme nous l’avons vu ci-dessus, un échantillon est représenté par une longue liste de nombres qui représentent la position où devrait être la membrane du haut-parleur dans le temps. Nous pouvons prendre cette liste de nombres et l’utiliser pour tracer un graphique qui ressemblerait à ceci :

graphique d'échantillon

Vous avez peut-être déjà vu des images comme cela. C’est appelé la forme d’onde d’un échantillon. C’est juste un graphique de nombres. Typiquement, une forme d’onde comme cela aura 44100 points de données par seconde (en application du théorème d’échantillonnage de Nyquist-Shannon). Ainsi, si l’échantillon dure 2 secondes, la forme d’onde sera représentée par 88200 nombres qui alimenteront le haut-parleur à la vitesse de 44100 points par seconde. Bien sûr, nous pouvons l’alimenter à une vitesse double qui serait de 88200 points par seconde. Ceci prendrait ainsi une seconde seulement à être joué. Nous pourrions aussi le jouer à la moitié de la vitesse qui serait donc de 22050 points par seconde, en prenant 4 secondes pour être joué.

La durée d’un échantillon est affectée par la vitesse de jeu :

On peut représenter ceci avec la formule :

nouvelle_durée = (1 / rate) * durée_normale

Changer la vitesse de jeu affecte aussi la hauteur du son. La fréquence ou le ton d’une forme d’onde est déterminé par la vitesse à laquelle elle monte et descend. Notre cerveau curieusement change le mouvement rapide de la membrane du haut-parleur en notes hautes et le mouvement lent en notes basses. C’est pourquoi vous pouvez quelquefois voir un gros haut-parleur de basse bouger en émettant une super basse - il va et vient beaucoup moins vite qu’un haut-parleur produisant des notes plus aiguës.

Si vous prenez une forme d’onde et que vous la compressez, elle va monter et descendre plus de fois par seconde. Ceci va faire un son plus aigu. On en déduit que doubler le montant des mouvements de montée et descente (oscillations) double la fréquence. Ainsi, jouer votre échantillon à double vitesse double la fréquence que vous entendez. De même, diminuer de moitié la vitesse va diminuer de moitié la fréquence. D’autres vitesses affecteront la fréquence dans le même sens.