I.- Les différentes méthodes de synthèse granulaire digitale.

Dans le premier chapitre j’ai fait référence à la genèse de la conception du quantum sonore ainsi qu’au début de l’utilisation des techniques granulaires pour la production synthétique du son.

Depuis les premiers essais de Gabor en 1946, et depuis les travaux menées par Xenakis et Roads dans les années soixante-dix, on a développé un nombre considérable de techniques granulaires de la synthèse sonore. Quelques-unes de ces nouvelles techniques ont constitué simplement des prolongements des techniques proposées par Xenakis et Roads, mais d’autres compositeurs ont développé des aspects que ni Xenakis et Roads avaient explorés. Dans les années quatre-vingt, une autre figure importante pour la musique électroacoustique a beaucoup contribué au développement de la synthèse granulaire; il s’agit de Barry Truax, un compositeur canadien qui avait participé au World Soundscape Project crée par R. Murray Schafer à la fin des années soixante et au début des années soixante-dix. L’intérêt de Truax pour l’environnement sonore et pour la complexité des sons qui se produisent dans la vie quotidienne, l’ont mené à chercher une technique de synthèse capable de produire des sons ressemblants [1]. Grâce aux travaux théoriques de Gabor et de Xenakis et aux travaux pratiques de Roads, Truax a réussi a développer sa propre recherche. Sa contribution a été importante puisqu’il il a crée son propre système de synthèse granulaire [2], installé à l’université de SFU en Canada et au studio GMEB de Bourges. Il a écrit plusieurs papiers qui ont été publiés dans diverses conférences et publications importantes, et ses multiples compositions qui utilisent ses techniques de synthèse granulaire ont été jouées dans plusieurs pays du monde. La diffusion des travaux musicaux et de recherche de B. Truax a fait que beaucoup de compositeurs et de chercheurs se soient intéressés à la synthèse granulaire, et au milieu des années quatre-vingt-dix de nouvelles recherches ont été entreprises et ont enrichi davantage l’amalgame des techniques granulaires.

Au début des années quatre-vingt-dix, dans la publication du MIT: "Representations of musical signals", éditée par C. Roads, G. De Poli, et A. Piccialli [3], divers articles sur les différentes représentations du signal ont été recueillis, notamment ceux qui concernent les représentations granulaires. Dans l’article "Asynchronous granular synthesis" (Roads, 1991) de Curtis Roads, celui-ci aborde les fondements de la synthèse granulaire, et propose une classification des méthodes granulaires qui va dépendre de la façon selon laquelle on organise les grains. Puisque je considère que Roads est la personne qui a le plus réfléchi à l’aspect théorique des techniques granulaires, je respecterai sa classification, et je l’utiliserai comme point de départ. Je ferai ensuite quelques commentaires, et je suggérerai quelques modifications, mais pour l’instant, j’estime que sa vision est claire et très utile pour se faire une idée de l’étendue des techniques granulaires.

 

1.- Classification des méthodes de synthèse granulaire par Roads.

"Le grain est une représentation particulièrement apte et flexible pour le son musical, car il combine l’information du domaine temporel (temps de commencement, durée, forme d’enveloppe, forme d’onde) avec l’information du domaine de la fréquence (la fréquence de l’onde qui comporte le grain). Ceci est en opposition aux représentations basées sur l’échantillon, qui ne capturent pas de l’information du domaine de la fréquence, et des méthodes abstraites de Fourier qui prennent compte seulement du domaine de la fréquence" (Roads, 1991).

Voici à nouveau la thèse du quantum acoustique de Gabor. Le grain est une entité apte pour la représentation d’un signal sonore car il contient les deux aspects essentiels: le domaine de la fréquence et le domaine temporel. Roads se sert de cette thèse pour confirmer la flexibilité de la représentation granulaire, et pour expliquer comment ont été développées des propositions qui peuvent se diviser d’abord en deux grands groupes: l’un comprend les techniques qui réalisent la modélisation des sons traditionnels instrumentaux et vocaux, et l’autre, les techniques qui n’ont pas besoin d’une analyse a priori. Pour le premier groupe, Roads fait référence aux techniques d’analyse-synthèse, où une analyse spectrale est effectuée sur un signal sonore pour réaliser ensuite une re-synthèse. Il y a plusieurs façons d'analyser les sons et de les décomposer en éléments de base, de manière à les remettre ensemble pour avoir une bonne copie des sons originaux. Mais on pourrait altérer les éléments obtenus par l'analyse avant d’effectuer la re-synthèse (Voir Risset et Wessel 1982, 1991). Le deuxième groupe concerne les techniques de synthèse qui peuvent générer des centaines ou des milliers de grains par seconde et les déployer dans l’espace temps-fréquence, et qui ne se servent pas forcement d’une modélisation instrumentale ou vocale (ni d’une analyse). Les méthodes qui appartient à ce groupe sont: QSGS (Quasi-syncrhonous Granular Synthesis), AGS (Asynchronous Granular synthesis) [4] et la granulation temporelle presque synchrone ou asynchrone d’un ou plusieurs échantillons. Dans ce chapitre on parlera plutôt de ce deuxième groupe, car le troisième chapitre est consacré aux techniques granulaires d’analyse-synthèse.

Il faut d’abord revoir les concepts fondamentaux pour la génération de grains dans la synthèse AGS (voir fin du premier chapitre). Les éléments de base pour la création d’un grain acoustique sont: durée du grain, enveloppe, forme d’onde, fréquence, amplitude, et localisation dans l’espace. On a déjà parlé dans le premier chapitre de la durée du grain en rapport avec la fréquence et la perception psychoacoustique, et on a établi des limites et des seuils auditifs. Comme on a déjà vu, il es possible d’essayer des durées allant jusqu’à un millième de seconde ou même moins, mais plus petite sera le grain, plus longue sera aussi le calcul pour l’ordinateur, car il faudra une quantité plus importante de grains pour remplir une seconde. Donc, en général, on fera varier la durée du grain entre cinq et cent millièmes de secondes. Moles par exemple (1968), avait établi la limite supérieure à soixante millièmes de secondes mais j’ai déjà évoqué mes raisons d’aller au delà et d’utiliser des grains qui se rapprochent aux notes (voir fin du premier chapitre).

On a également cité les premières enveloppes utilisées par Gabor, Xenakis et Roads (enveloppe Gaussienne, enveloppe rectangulaire, enveloppe Quasi-gaussienne). Il y a cependant d’autres enveloppes possibles comme le triangulaire, le hanning, le trapézoïde, etc, mais leur utilisation va dépendre de plusieurs facteurs. Par exemple, si l’on veut faire de la synthèse granulaire en temps réel, il faut utiliser de simples segments de ligne pour économiser de la mémoire (Fig. 1E) (Truax 1987, 1988).

 

Figure 1.- Enveloppes du grain. (a) Gaussienne. (b) Quasi-gaussienne. (c) Hanning. (d) Trapézoïde. (e) Triangle.

 

D’autres enveloppes peuvent être utilisées pour modifier la qualité du timbre; une enveloppe rectangulaire aura un attaque plus pointue qu’une enveloppe hanning (Fig. 1C). Cette dernière est d’ailleurs utilisée en conjonction avec la transformée de Fourier rapide (Roads, 1992). On peut également expérimenter avec d’autres types d’enveloppes et choisir celles qui nous intéressent par rapport à l’effet qu’elles produiront sur le son. Il faut prendre en considération que la forme de l’enveloppe va moduler le son et donc, qu’elle va modifier le timbre du son. Certains enveloppes comme l’enveloppe rectangulaire produisent des transitoires, c’est-à-dire, des effets spectraux parfois indésirables. Pour résoudre ce problème on peut attacher un filtre bandpass à la sortie de notre instrument granulaire pour les éliminer (Roads, 1991). Les différentes nuances de timbre crées par l’enveloppe utilisée nous permettent d’effectuer des modulations entre les différentes enveloppes pour obtenir ainsi des changements de timbre sur les grains. En général, on utilise toujours la même enveloppe pour tout un processus de synthèse, et on ne profite pas assez de la possibilité d’une variation temporelle, probablement à cause du délai de calcul (particulièrement pour la synthèse granulaire en temps réel). Dans le projet GiST développé à l'IRCAM par Gerhard Eckel et moi même, j’ai pu tirer profit des caractéristiques du grain FOF (Fonction d’onde Formantique) pour moduler l’enveloppe du grain d’une façon constante et continue, avec des résultats très intéressants (Eckel, Rocha Iturbide, 1995). Cette technique utilise la station ISPW de l'IRCAM et elle fonctionne en temps réel. On parlera du projet GiST et de ces expériences plus tard. Pour finir avec les considérations générales sur l’enveloppe, il faut dire que la durée et l’enveloppe du grain sont indépendantes de la fréquence, mais qu’exceptionnellement elles pourraient en dépendre (des courtes enveloppes pour de fréquences aiguës, et des longues enveloppes pour des fréquences graves). C’est le cas de la technique granulaire d’analyse-synthèse par ondelettes dont on parlera dans le troisième chapitre.

La forme d’onde va affecter d’une façon radicale le timbre du grain. On peut créer alors des évolutions de timbre qui vont d’une onde sinusoïdale simple et qui passent par l’utilisation d’ondes qui ont une composition spectrale de plus en plus dense (davantage de partiels) jusqu’à des pulsations de bande limitée (Roads, 1991). On peut aussi varier la forme d’onde par FM, par AM ou par modulation en anneau. En fin, il y a plusieurs possibilités de faire varier la forme d’onde avec des simples formules mathématiques (Jones et Parks, 1988). D’autre part, on peut aussi utiliser des formes d’ondes prises sur les échantillons des sons enregistrés. Cette technique a donné lieu à un groupe bien spécifique de synthèse granulaire qu’on appelle aujourd'hui Granular Sampling (Lippe, 1993) [5]. Comme on a vu dans le premier chapitre, la technique a été introduite il y a déjà longtemps par Gabor avec son système d'enregistrement optique (Gabor, 1946).

Le choix de la fréquence, l’amplitude et la localisation dans l’espace de chaque grain, sont davantage en rapport avec des notions d’esthétique, mais toujours liés à la perception. Par exemple, un changement d’amplitude sur les grains produit une impression de volume, alors que si on utilise une amplitude constante, on aura un son plus aplati. Je développerai davantage ceci un peu plus loin. Commençons par définir ce qu’est le générateur fondamental de grains selon Roads:

"L’instrument granulaire de base est un oscillateur d’onde sinusoïdale contrôlé par une enveloppe génératrice avec une pente gaussienne" (Roads, 1991) (figure 2).

Puisque cet instrument est très simple, la complexité du son dérivé de la synthèse dépendra de la quantité de données de contrôle, c’est-à-dire, de la façon de contrôler la fréquence, l’amplitude, la forme d’onde, etc, de chaque grain. Cette complexité va également dépendre de la quantité de grains que l’on déclenchera par seconde (densité), et si on les déclenchera d’une façon continue ou discontinue (Quasi synchronous streams et Asynchronous clouds). Il y a donc plusieurs façons d’organiser les grains dans des unités musicales de haut niveau qui sont en rapport avec le contrôle de l’information, et qui vont donner différentes techniques ou méthodes de synthèse granulaire. Roads va proposer une classification de ces différents méthodes:

• Grilles et écrans Fourier/Ondelettes

• Chevauchement des flots de fréquence-synchrone

• Flots presque-synchrones

• Nuages asynchrones

• Flots et nuages des sons échantillonnés et granulés dans le temps, avec chevauchement presque synchrone, ou asynchrone sep tape.

Dans ce chapitre, je détaillerai les trois dernières méthodes de synthèse (Flots presque-synchrones, nuages asynchrones, et granular sampling [6] synchrone ou asynchrone) car ils appartiennent au même groupe de techniques granulaires qui n’utilisent pas l’analyse-synthèse. Toutefois, les méthodes de synthèse granulaire par flots presque-synchrones qui utilisent des ondes synthétiques ou la granulation d’un échantillon, pourraient également être considérées dans un troisième groupe qui n’appartient ni aux techniques granulaires d’analyse-synthèse, ni aux techniques asynchrones. On pourrait les considérer alors comme des cas particuliers d’amplitude modulée (Roads, 1992), et les comparer aussi à des techniques de synthèse formantique (si on traite le grain comme une fonction d’onde formantique). J’aborderai ces derniers dans le quatrième chapitre, car mon projet de recherche principal s’est rattaché à l’utilisation des FOF [7] (Rodet 1980) pour la synthèse granulaire (Eckel et Rocha Iturbide, 1995). Nous verrons maintenant certains aspects de la synthèse granulaire presque-synchrone; l'étude des deux premières méthodes (Grilles et écrans Fourier/Ondelettes et Chevauchement des Flots de fréquence-synchrone) [8] fera partie du troisième chapitre.

 

Figure 2.- Instrument granulaire simple. Oscillateur sinusoïdal contrôlé par une enveloppe génératrice en forme de gausse.

 

2.- Synthèse granulaire presque synchrone.

Avec la synthèse granulaire presque synchrone (QSGS) [9], il s’agit de générer un ou plusieurs flots de grains, chaque grain suivant un autre grain, avec une délai variable entre chaque grain. Cette période de délai peut être plus ou moins régulière, et c’est pour cette raison que Roads appelle cette technique "presque synchrone". Quand la période de délai est régulière, on obtient une fonction périodique et il est possible d’analyser la QSGS comme un cas particulier d’amplitude modulé (Fig. 3). Cet type de modulation apparaît lorsque la forme d’un signal (modulateur) détermine l’amplitude d’un autre signal (porteur). La modulation va créer une série de sidebands qui s’ajoutent au spectre final de la forme d’onde du grain. Le modulateur constitue l’enveloppe du grain, et sa forme va déterminer l’amplitude des sidebands . L’inversion de la période de la fonctionne de l’enveloppe produira la fréquence de ces sidebands . Par exemple, avec des grains d’une durée de 20 millièmes de seconde, les sidebands auront un écart de 50 Hz (fig. 4).

 

 

Le résultat d’une modulation de ce type crée une région formantique autour de la fréquence de la porteuse; ces régions formantiques sont typiques de la voix et de certains instruments acoustiques résonants. Selon Roads, la synthèse QSGS est similaire aux méthodes de synthèse formantique comme VOSIM (Kaegi et Templaars, 1978) et CHANT (Rodet, 1980 et Rodet, Potard, Barrière, 1984). Si on souhaite travailler sur l’aspect formantique en particulier, il est préférable d’utiliser les techniques conçues pour cela; on peut également contrôler avec finesse le résultat spectral voulu, mais l’avantage de la synthèse QSGS sur les techniques formantiques est la possibilité de mélanger des flots réguliers (formantiques) et des flots irrégulières (où on ne peut plus prévoir le résultat formantique) [10]. Cependant, on pourrait aussi avoir un contrôle irrégulier sur les grains dans la synthèse formantique (CHANT [11] et VOSIM); c’est justement ce que j’ai réalisé dans le cadre du projet GiST à l'IRCAM (Eckel & Rocha Iturbide, 1995). Je m’étendrai davantage sur la synthèse granulaire formantique dans le quatrième chapitre.

Le compositeur Barry Truax avait mis à l’épreuve la synthèse QSGS [12] avec plusieurs flots (voix) en parallèle [13] depuis 1988 (Fig. 5). Il cherchait à contrôler l'épaisseur de la texture sonore au moyen de la création d’un flou sur la structure formantique (Truax 1987, 1988). En partant de la prédiction de Roads sur l’amplitude modulée quand on produit un flot régulier (Roads, 1985), Truax avait aussi pris conscience qu’il existait un continuum entre des sons affectés par une amplitude modulée, où il n’y a pas de variation de délai entre les grains, et des sons où il y a une variation de délai qui produit des "textures stochastiques":

"Le délai entre les grains peut être utilisé en conjonction avec l'effet AM, car il va changer la périodicité globale du son résultant. Le temps de délai minimum est de 0, et pendant que ce temps s’accroît jusqu’à atteindre une fraction significative de la durée du grain, il est possible d’écouter divers effets de modulation. Plus longue sera le délai, plus la sensation de la texture commencera à se perdre jusqu’à aboutir à des délais très longs où le grain sera perçu comme un événement séparé" (Truax, 1988).

 

Figure 5.- Description graphique de la synthèse granulaire presque synchrone avec trois flots de grains en parallèle qui ont un délai variable. Puisque chaque flot peut avoir une fréquence différente, il serait possible de recréer les trois régions formantiques nécessaires pour créer un son ressemblant à celui de la voix.

 

Ce continuum est très important, car à vrai dire, si on fait de la synthèse granulaire en tenant compte de lui, il n’y aurait aucun besoin de séparer la synthèse QSGS et la synthèse AGS (Asynchronous granular synthesis). En fait, l’existence de ce continuum m’a amené a réfléchir sur les possibilités de trouver une technique de synthèse qui nous permettrait de travailler sur le domaine spectral et sur le domaine temporel du son en même temps [14]. On pourrait dire que la répétition régulière des grains donne lieu à des régions formantiques, et qu’il s’agit donc d’un effet avec une prépondérance spectrale. Quand on commence à altérer cette régularité, on se trouve toujours dans le domaine spectral, mais on perd le contrôle sur le résultat formantique, et il y a un problème de désynchronisation de phase entre les grains qui vont produire des annulations et des renforcements d’amplitudes. Une fois que la quasi synchronie devient de plus en plus irrégulière (à ce moment-là on peut parler de synthèse AGS), on entend d’abord différents types de "textures stochastiques", et on entend ensuite les grains comme des événements séparés. Ceci est une description simplifiée du continuum entre la périodicité et la discontinuité des grains, mais en réalité il y a une grande variété d'effets psychoacoustiques qui peuvent avoir lieu selon la durée des grains, leur fréquence, leur enveloppe, la densité du flot, etc, et les différentes combinaisons de tous ces éléments. Plusieurs acousticiens ont fait un étude des ces étapes intermédiaires. McAdams et Bergman (1979) ont décrit des événements sonores d’une grande densité avec le terme de streaming , ou l’on peut percevoir des événements isolés, groupés dans des flots, ou fusionnés. John MacKey (1984) a également décrit les événements sonores avec une augmentation de densité; ceux-ci créent un spectre d’impressions qui passe d’une simple séquence de fréquences à un flux , à un grouillement, à une bande de texture fusionnée , et finalement à une masse sonore. MacKey a aussi décrit le continuum en termes d'augmentation de bandwidth [15].

Nous entrerons plus en détail sur les diverses étapes du continuum dans la prochaine section sur la AGS, mais particulièrement dans le quatrième chapitre, où j’expliquerai diverses expériences dans ma recherche sur l’étendue du continuum en utilisant la synthèse granulaire avec grains formantiques (FOF). Toutefois, je voudrait établir déjà les bases théoriques qui nous permettront de bien définir ce continuum qui constitue la liaison entre la QSGS et la AGS.

Denis Smalley (compositeur néo-zélandais) a bien établi la différence entre les deux domaines du son: le spectral et le morphologique (Smalley, 1986). Il a aussi bien défini le lien entre ces deux domaines en proposant deux différents types de continuums. Il a pris conscience de l’importance de l’élément psychoacoustique pour pouvoir établir les étapes intermédiaires d’écoute dans les continuums [16]. Le problème qui se pose lorsque l’on commence à théoriser sur ces continuums c’est que l’on quitte le domaine de la fréquence pure pour se retrouver dans le domaine du timbre. Or, on sait bien qu’on ne peut pas cataloguer le timbre avec les mêmes paramètres théoriques de la musique traditionnelle, car il n'est pas un élément mesurable et linéaire comme la durée et la fréquence d'une note, lesquelles peuvent être représentées sans difficulté par une notation [17]. Pour cette raison, la classification du timbre présente encore un problème pour les théoriciens. Néanmoins, l'approche de Smalley est importante car il crée un système plus flexible.

Smalley commence par créer une typologie spectrale. Il définit le mot "spectre" comme la totalité des fréquences perceptibles, et conclut avec la division du domaine de la fréquence en "ton" et en "timbre". Il affirme aussi qu'une typologie spectrale ne peut pas être séparée du domaine du temps. Smalley conçoit un schéma dans le domaine du continuum qui va de la "note" au "bruit". Dans ce schéma il y a trois points centraux de référence, la note qui est divisée en note propre, spectre harmonique et spectre inharmonique, le noeud et le bruit (fig. 6). On commence par la note propre qui est un ton avec une fréquence pure et bien définie (note instrumentale), où l’on donne plus d’importance à la hauteur qu’au timbre. Suit le spectre harmonique, où l’on commence à percevoir les harmoniques naturelles comme une extension de la fréquence pure de la note. La perception de ces harmoniques varie selon le type de son que l’on écoute (il y aura des sons harmoniques plus ou moins riches). La dernière division du domaine de la "note" est le spectre inharmonique; celui-ci réunit les sons qui peuvent être semblables aux sons harmoniques (spectres plus ou moins harmoniques qui ont d'autres intervalles), et les sons qui ont peu de relation avec les spectres harmoniques, comme c'est le cas d'un son de cloche. Ensuite, nous avons le deuxième groupe caractérisé par le spectre nodal. Ici, il y a une bande de fréquences rechargée qui résiste à l'identification auditive de ses différents composants. Un exemple peut être le son d'une cloche écouté dans le lointain, ou une grappe de sons ("cluster"). Le spectre nodal se trouve au seuil du domaine du "bruit", et la seule façon de savoir que l’on se trouve dans ce nouveau domaine est lorsque la densité du spectre est tellement comprimée qu'il est impossible d'entendre la structure interne des fréquences. Le "spectre" du bruit va être aussi riche et varié que les autres.

Smalley caractérise le seuil où l’on ne peut plus écouter les différents partiels d'un son comme effluvial state (état effluvial). Confronté à cet état, l'auditeur a besoin de déplacer son centre d'attention de la structure interne des composants du son et de suivre le "momentum" de la forme extérieure de ce son.

Pour en revenir à ce qu’on a dit sur la synthèse QSGS, il serait possible de comparer les différentes étapes qui créent le lien entre la QSGS et la AGS à la théorie de Smalley, si l’on crée un processus de synthèse granulaire allant de la note au bruit. Le domaine de la note serait celui où il y a des grains avec un délai régulier. Imaginons des grains de 50 msecs avec une fréquence de 320 msecs qui ont d’abord un délai de 500 msecs entre eux; à ce moment on écoutera simplement la fréquence du grain (note propre). Ensuite, si on commence à réduire le délai entre les grains jusqu’à atteindre 50 msecs, on aura une écoute de la même fréquence, plus un spectre harmonique (les sidebands de 20 Hz générés par la AM constituent des harmoniques de notre fréquence centrale). Ensuite, on pourrait ajouter d’autres flots de grains de 50 msecs avec d’autres fréquences centrales (qui ne soient pas des multiples des sidebands de 20 msecs) et entrer dans le domaine inharmonique; si on commence à désynchroniser la régularité des flots, il y aura d’autres effets de modulation AM et des effets de modulation de phase, qui enrichiront ainsi le domaine inharmonique. Si l’on augmente la densité et l'irrégularité des délais, et si on commence à faire varier la fréquence de chaque grain d’une façon stochastique, il y aura un moment où on parviendra à l'état effluvial de l’écoute, où il ne sera plus possible de se concentrer sur la structure spectral du nuage granulaire; nous serons alors forcés "de changer notre centre d'attention de la structure interne des composants du son et de suivre le "momentum" de la forme extérieure de ce son" (Fig. 7).

A partir du moment où l’on n'écoute plus la structure interne d'un son, on entre dans le domaine de la "morphologie". Il se peut que la synthèse AGS commence lorsque l’on entre dans ce domaine, mais il est difficile d’établir ceci d’une manière précise. En ce sens, le fait de classifier et de diviser les techniques de la synthèse granulaire (sans prendre compte des techniques d’analyse-synthèse et de synthèse granulaire synchrone) en QSGS et AGS pose un problème. Il vaudrait peut-être mieux contempler ces deux méthodes dans la même catégorie, et utiliser les deux techniques avec le même instrument granulaire pour profiter de la richesse de deux mondes (spectral et morphologique) et de leur continuum, où il est possible de passer constamment d’un état à l’autre. Ceci constitue ma proposition personnelle élaborée et développée dans le projet GiST déjà mentionné, que je traiterai en profondeur dans le quatrième chapitre.

 

Smalley donne une autre définition du continuum en allant dans le sens inverse. Il fait sa proposition en partant du domaine morphologique, où il y a des événements séparés qui pourraient être des gros grains [18] isolés dans le temps avec des attaques différentes (différentes enveloppes). Il s’agit ici de petites notes avec des délais qui constituent des rythmes. Que se passe-t-il si on commence à resserrer les délais?. Eh bien, on entrerait peu à peu dans un attack effluvium continuum, c'est-à-dire, un continuum temporel où différentes attaques séparées deviennent de plus en plus comprimées, donnant une différence de timbre. Ici on va graduellement de la séparation des attaques à leur répétition, ensuite à la perception de grain où les impulsions individuelles ont perdu leur identité, et finalement à la disparition du grain qui éventuellement peut devenir une fréquence définie (quand l'attaque qu'on répète est très courte). Une fois de plus, Smalley crée un schéma global dans le domaine du continuum où le contexte de notre écoute est très important, mais cette fois dans le domaine de la temporalité (Fig. 8).

 

 

La conception de Smalley sur le continuum, vue à partir d’une perspective spectrale et à partir d’une perspective temporelle, nous fait entrer à nouveaux dans la théorie quantique du son, et on se rend compte qu’on ne peut pas séparer les domaines spectral et temporel, puisqu’ils constituent tous deux une partie essentielle du son. Néanmoins, il est vrai que tout comme la lumière se comporte parfois de façon ondulatoire, ou parfois comme un ensemble de particules (photons), le son fait de même; il est parfois plutôt spectral, parfois plutôt morphologique. Le paradoxe se pose à nouveau.

Dans la synthèse granulaire QSGS comme dans la physique quantique, on ne sait pas avec certitude quand une particule se comportera d’une manière ou d’une autre (comme un électron qui change d'état d'énergie dans l’atome d’une façon complètement aléatoire). D’autre part, la particule aura des caractéristiques dans les deux domaines, mais il nous sera presque impossible de la situer dans le continuum.

"Presque tous les électrons, ainsi que d’autres entités subatomiques ne sont tout à fait ni des particules ni des ondes, mais plutôt un mélange confus des deux, bien connu comme un paquet d’onde (wave packet). C’est ici que la dualité de la particule-onde et le mystère de la théorie quantique se réalisent" (Zohar, 1990).

Les différentes caractéristiques de la théorie quantique peuvent s'appliquer au champ sonore en général. J’ai déjà parlé dans le premier chapitre du principe d’incertitude de Heisenberg, où l’on peut mesurer la position exacte d’un électron quand il se manifeste comme une particule, ou mesurer son momentum (vélocité) quand il s’exprime comme une onde, mais où on ne peut pas mesurer les deux exactement en même temps. La théorie quantique abonde en inexactitudes et incongruences de ce genre, de même que le comportement du son dans le continuum. En ce sens, je crois que la théorie spectro-morphologique de Smalley s’adapte bien à la théorie quantique du son, et pour cette raison, elle sera la théorie de base sur le continuum que j’utiliserai pour fonder ma recherche.

Pour conclure cette section, il faut dire que malgré la richesse sonore de la synthèse QSGS et du continuum dont j’ai parlé, il ne peut y avoir un contrôle précis sur le résultat spectral lorsqu’on commence à désynchroniser les grains, car on perd toute contrôle sur la phase. On peut obtenir des effets fort intéressants, mais ils seront le résultat d’une expérimentation plutôt intuitive. Seules les techniques granulaires d’analyse-synthèse permettront d’avoir un contrôle exact du résultat, mais elles auront d’autres désavantages, et en conséquence, on ne peut avoir de préférence pour elles. Je traiterai ces techniques dans le troisième chapitre, afin d’établir une comparaison plus précise.

 

3.- Synthèse granulaire asynchrone en partant des ondes synthétiques.

"Dans la synthèse granulaire asynchrone le concept linéaire des flots de grains est abandonné. Les grains sont distribués d’une façon statistique sur une durée spécifique dans des régions inscrites sur le plan temps-fréquence. Ces régions sont appelées nuages, unités avec lesquelles un compositeur travaille" (Roads, 1992).

Voici la description de la "Synthèse granulaire asynchrone" (AGS) qui fait Roads dans son article "Asynchronous granular synthesis" [19]. C’est la première fois qu’il parle des nuages granulaires. Il décrit ensuite les paramètres qui vont affecter les caractéristiques sonores de ces nuages, mais ils ne sont pas très différents des paramètres décrits dans son article "Granular synthesis of sound" de 1981 (voir premier chapitre). Je les décrirai de toute façon, et j’abonderai également d’autres approches pour générer les nuages granulaires et établir ensuite une comparaison.

 

1.- Temps du début et durée du nuage .

2.- Durée du grain (De 5 à 50 msecs mais peut-être au-dessus, ou au-dessous de ces limites).

3.- Densité de grains par seconde; cette densité peut varier pendant la durée du nuage. La densité maximale dépend de la spécification de l’application.

4.- Bande de fréquence du nuage; spécifiée en général par deux pentes qui forment deux bornes de fréquence (inférieure et supérieure), entre lesquelles les grains sont éparpillés; alternativement, les fréquence des grains dans un nuage peuvent être limitées à une série spécifique de hauteurs.

5.- Enveloppe d’amplitude du nuage.

6.- Forme d’onde des grains.

7.- Dispersion spatiale du nuage, où le nombre de chenaux dépend des spécifications de l'application.

 

 

Figure 9.- Représentation graphique des paramètres d’un nuage. Plusieurs paramètres peuvent être spécifiés de plusieurs façons. (Roads, 1992).

 

Les différences principales avec le contrôle des paramètres développées en 1975 sont que Roads contemple maintenant la variation de la durée du grain, qu’il contrôle la largeur de bande de fréquence (bandwidth) du nuage avec un tendency mask [20] non linéaire, qu’il propose l’utilisation d’une enveloppe de distribution spatiale, la possibilité d’avoir une série de hauteurs fixes pour les grains (comme s’il s'agissait d’une harmonie granulaire), et la possibilité de changer la durée du grain en dépendant de la hauteur (des hautes fréquences utiliseraient des enveloppes courtes et des basses fréquences des enveloppes larges). Ce dernier point sera discuté plus loin, ainsi que les effets sonores produits par les différents paramètres; mais d’abord, faisons déjà une critique à la nouvelle proposition de Roads. Le seul grand défaut est qu’elle ne considère pas la variation de l’enveloppe du grain dans le temps. Comme je l’ai déjà mentionné dans la dernière section, la variation d’enveloppe peut enrichir le timbre des nuages granulaires, en particulier quand on combine le contrôle de ce paramètre avec la variation de la forme d’onde (voir le projet GiST dans le quatrième chapitre).

 

Barry Truax est le premier compositeur à avoir proposé et à avoir mis au point la possibilité de variation de l’enveloppe du grain dans le temps dans son implémentation de synthèse granulaire en temps réel avec le DMX-1000 (Truax, 1987, 1988). Ici, chaque grain a une enveloppe linéaire formé de trois parties. La durée de l'attaque et de la chute de l’enveloppe standard est de 1/4 de la durée du grain, mais d’autres proportions d’attaque et de chute sont disponibles qui vont de 1/2 à 1/16 de la durée du grain (Fig. 10). Dans ce système on peut donc varier d’une enveloppe à l’autre en temps réel, mais le seul désavantage est que la linéarité de la forme des enveloppes crée des effets de AM parfois excessifs, et des transitoires indésirables (Roads, 1991).

Le contrôle des paramètres pour les nuages granulaires va varier considérablement en dépendant des choix esthétiques des compositeurs ou des ingénieurs qui font les applications. On ne peut pas dire objectivement qu’un système de paramètres est meilleur qu’un autre, mais on peut dire que certains systèmes ont plus de potentiel sonore que d’autres. Les systèmes en temps réel auront certaines limitations (de mémoire RAM par exemple), que les autres systèmes n’auront pas, mais ces derniers demanderont par contre un temps de calcul parfois énorme. Le hardware et le choix du langage de programmation vont également affecter l’architecture de l'implémentation et par conséquent, le côté esthétique de la production de la synthèse. Je traiterai davantage les aspects esthétiques de l'implémentation des systèmes de synthèse granulaire dans la prochaine section, ainsi que dans le quatrième chapitre, ou l’on verra comment on peut utiliser plusieurs algorithmes pour contrôler les paramètres des nuages granulaires. Pour l’instant, on peut dire que dans les premières applications de AGS que Roads et Truax ont créé [21], on a utilisé le même type d’idées concernant les enveloppes et les tendency masks pour définir l'évolution de paramètres. Avant eux, seulement Xenakis avait eu des idées peut-être plus complexes du point de vue des algorithmes utilisés (voir chapitre 1), mais malheureusement, ces idées sont plutôt restées à l’état théorique, et on a très peu d'exemples de synthèse granulaire réalisées par lui.

A partir de la proposition de Roads, j’avais développé en 1993 un système de synthèse granulaire avec Csound et PatchWork [22] (Rocha Iturbide, 1994) où je contrôlais tous les paramètres en utilisant un tendency mask non linéaire construit par deux enveloppes qui varient de façon continue dans le temps, une pour les valeurs minimales, et l’autre pour les valeurs maximales. J’ai trouvé que le contrôle stochastique d'un nuage granulaire devenait beaucoup plus précis. Pourquoi Roads a-t-il utilisé un tendency mask avec deux enveloppes de ce type pour contrôler seulement l’évolution de la bande des fréquences?. Mon doute persiste. Peut être parce qu’il croyait que les autres paramètres n’avaient pas besoin d’un contrôle stochastique non linéaire. Dans tous les cas, je crois qu’en ayant un contrôle de ce genre pour tous les paramètres on gagne beaucoup du point de vue de la composition.

 

b) Effets paramétriques dans la synthèse granulaire asynchrone.

J’ai traité au début de ce chapitre les principaux effets sonores produits dans la synthèse QSGS et AGS. Examinons maintenant avec plus de détail les effets sonores de la synthèse AGS en partant des expériences de Roads et Truax, et confrontons-les avec les miens.

Comme on l’a déjà dit, les différents choix faits par l'ingénieur ou le compositeur au moment de construire un instrument de synthèse granulaire vont dépendre "d’une expérimentation musicale, de l’intuition et du goût" (Roads, 1992). Les expérimentations réalisées auront une approche empirique, dépendant aussi des buts artistiques, et parfois psychoacoustiques. Par rapport au dernier objectif, on a parlé du continuum entre la synthèse granulaire périodique et apériodique, spectrale et morphologique, et des étapes intermédiaires. L’avantage de la synthèse granulaire est que la perception peut changer dans une palette assez grande de phénomènes sonores, alors que des techniques de synthèse comme la FM ou la synthèse additive ont un champ d’action plus limité.

 

b.1) Effets de la durée du grain.

On a parlé dans le premier chapitre des premières bornes psychoacoustiques proposées pour la perception du quantum sonore par Gabor, Moles, Greens, etc, (entre 10 et 60 msecs). A partir de là, Roads avait proposé d’abord des durées de grain entre 10 et 20 msecs (Roads, 1975), et après entre 5 et 100 msecs (Roads, 1991). En réalité, on peut aller au-dessous et en-dessus de ces valeurs (de 1 msecs à 200 msecs ou plus). Il faut simplement prévoir les effets qui se produiront en prenant en compte si on a des grains périodiques ou apériodiques, mais en tenant compte aussi de la densité granulaire, car ces deux facteurs vont affecter nettement les effets de la durée du grain.

Pour des grains avec un délai périodique, J’ai abordé l’effet de modulation résultante AM, et j’ai dit que si on raccourcit la durée du grain, il y aura une largeur de bande plus large [23]. La formule pour déterminer la largeur totale de la bande de fréquence B est inversement proportionnelle à la durée du son D (Roads, 1991):

Quand on a un grain de 1 msec avec une fréquence de 500 Hz, le ratio entre la durée du grain et la période de sa fréquence P est inférieur à 1: Dg/Pg < 1 , c’est-à-dire, 0.001/0.002 < 1 . Dans ce cas, moins d’une période de la fréquence de 500 Hz est représenté, et donc, on a comme résultat des produits de modulation (Fig. 11). Normalement, il faudrait toujours tenir compte de ceci, et utiliser des fréquences plus aigues pour des grains plus petits. Dans ce cas il faudrait une fréquence minimale de 1000 Hz pour avoir au moins une période de la fréquence représentée (Fig. 12). Toutefois, il peut être souhaitable d’avoir ces produits "indésirables" de modulation pour créer des sons intéressants qui "tendent à générer une particulation du nuage dans laquelle une sensation de fréquence est toujours présente, mais brouillé par le bruit généré par les produits de modulation" (Roads, 1991). Malgré l'intérêt de cet effet sonore, les produits de modulation en rapport avec l’enveloppe du grain peuvent parfois créer de l'énergie transitoire qui s'étend au dessous et en-dessus du rang de la fréquence centrale, et l'énergie des basses fréquences peut créer des clicks semblables à ceux qui se produisent quand on coupe une onde à la moitié (au lieu de la couper au début) au moment de faire un montage sonore digital. Comme je l’ai déjà dit, pour atténuer ces effets on peut toujours utiliser un filtre passe-bande à la sortie du signal, centré sur la fréquence fondamentale de la période de la forme d’onde du grain.

Il n’existe guère de compositeurs à avoir fait des expériences avec des durées de grain au-dessous de 5 msecs, comme si l’on craignait de perdre complètement la qualité du grain et le contrôle sur les effets "indésirables"; mais dans le passé, il y avait aussi le fait de n’avoir pas de systèmes capables de générer des grains de cette taille, dû à des limitations de mémoire vive ou à des calculs trop longs. Plus petite sera le grain, il faudra un plus grand nombre de grains pour remplir le même espace de temps; pourtant, l’ordinateur a besoin de faire d’avantage de calculs. Prenons comme exemple le premier système de synthèse en temps réel développé par Truax où la durée de grain minimale a été restreint à 8 msecs (Truax, 1987 et 1988). Également, le délai entre chaque grain était limité dans certains systèmes, comme Max/FTS [24], aux messages de contrôle échangés entre les objets (un message chaque 64 échantillons); donc, avec un taux d'échantillonnage de 44100 Hz, on pouvait avoir un délai minimal limité à 1.44 msec (Eckel et Rocha Iturbide, 1995). Dans ce dernier cas, on ne pouvait pas avoir de grains périodiques de 1 msec [25].

Certains ingénieurs de son comme Norbert Schnell qui a travaillé à l’IRCAM récemment, se sont intéressés au micro-domaine de la durée du grain, et ils essaient actuellement de créer des systèmes de synthèse granulaire qui permettent de travailler dans ce domaine. Moi-même, en collaboration avec Gerhard Eckel, ai développé un système qui nous a permis de travailler avec des grains et des délais minuscules, même inférieurs à 1 msec (Eckel et Rocha Iturbide, 1995) [26], mais j’avoue que je ne m’étais pas intéressé jusqu’à présent à la création de sons avec des grains inférieurs à 5 msecs.

Quand on se réfère à la durée du grain, il faut revenir en arrière et reparler du concept du continuum spectro-morphologique (Smalley, 1985) et de la perception psychoacoustique. Selon Truax:

"La perception de la fréquence et du timbre dépendent de la durée d’un son. Avec des sons isolés, la durée nécessaire pour percevoir la hauteur est de 13 msec (Olson 1967) et le timbre émerge entièrement après 40-50 msec.....Le seuil de 50 msec est une ligne de division approximative entre les effets psychoacoustiques possibles. Autour de ce seuil et au-dessus de lui, les qualités de timbre du grain dominent, et au-dessous, la fusion de la proportion d’audio des fragments de l’onde du grain dominent" (Truax, 1988).

 

 

Figure 11.- AGS. Grains de 1 msec avec une fréquence de 500 Hz. a) La période est coupée à la moitié. b) et c) FFT du signal; L’énergie acoustique est bien répartie dans tout le domaine de fréquence. d) FFT du signal avec une évolution temporelle.

 

Figure 12.- AGS. Grains de 1 msec avec des fréquences aléatoires entre 1000 et 1500 Hz. a) La période est toujours entière. b) et c) FFT du signal; il y a peu d’énergie acoustique dans les fréquences graves et beaucoup dans les aiguës. d) FFT du signal avec évolution temporelle.

 

D'après mes expériences personnelles, ce seuil de perception de 50 msecs peut beaucoup varier par rapport à la densité (nombre de grains par seconde) et à la portée de la bande de fréquence, mais il est vrai que si on a une densité pas trop large et une portée de fréquence assez large, on peut commencer à écouter le grain comme une petite note à partir de 40-50 msec (c’est-à-dire, comme un son indépendant). Cependant, il ne faut jamais perdre de vue que toutes les paramètres de la synthèse granulaire son liés les uns aux autres, et qu’on ne peut parler de chaque paramètre de façon isolée. Si on a par exemple des grains de 100 msecs avec une fréquence fixe, une enveloppe sans attaque pointue, et un délai de 10 msecs entre chaque grain, on n'écoutera pas des notes séparées mais un continuum spectral, où l’on a comme résultat un effet de modulation bien connu appelé flanging [27].

Truax a définit deux types de continuums; l’un, entre la perception de fréquence et la perception de timbre, qui fonctionne si l’on écoute les grains avec des délais entre eux. Au moment où la densité augmente (même si les délais se rétrécissent), on commence à avoir un autre continuum qui se produit entre le magma généré par les effets de modulation issus des fréquences basses qui n’ont pas une période entière (entre 10 et 40 msecs), et le grain perçu comme entité complète et indépendante (à partir de 40 msecs). Ceci est le continuum entre le grain comme entité désintégrée et le grain comme entité intégrale. Dans le premier pôle, on perçoit le résultat de la combinaison des particules de grains, dans l’autre pôle on perçoit le grain comme événement isolé. Mais quand on se trouve entre les deux pôles, qu’écoute-t-on?. Voici encore le paradigme de la théorie quantique.

"La réalité comme on la connaît consiste en ondes (rapport) et en particules (individualité), de la même manière que la vie mentale de l’homme consiste en conscience immédiate (unité et intégration), et en calcul (pensée, structure). Un modèle adéquat de la nature de la conscience et de son rapport avec le cerveau doit prendre en considération les deux positions" (Zohar, 1990).

Les deux pôles se confondent dans le continuum de la synthèse granulaire, et la plupart du temps il est difficile de les séparer, comme il serait difficile de dire à quel moment on a une conscience immédiate de quelque chose, ou à quel moment on réfléchit d’une façon structurée pour parvenir à avoir cette conscience. D’autre part, on ne peut pas vraiment parler de deux pôles dans le continuum car en réalité il n’est pas linéaire; on peut toujours avoir des grains longs (des notes) sans une identité individuelle, comme je viens de le décrire (Fig. 13). Encore une fois on voit à quel point le continuum est complexe, surtout quand on utilise des techniques stochastiques où l’on ne peut pas savoir exactement quand la perception du grain indépendant deviendra une perception de l’ensemble crée par le mélange des grains. Truax parle d’une étape intermédiaire du continuum de la durée du grain où il y a un phénomène de ce type:

 

"La moyenne de durée des grains, si l’on prend des petites valeurs de la portée de durée et des paramètres du délai, détermine la densité globale des événements. Si la durée du grain est bien inférieure au seuil de 50 msecs, le résultat est une fusion des grains dans une texture continue. Si les grains ont une durée bien supérieure à 50 msecs, ils sont perçus comme des événements séparés, selon si ils se déploient dans une portée de fréquence étroite ou large. Autour de 50 msecs, il y a un continuum entre la fusion de la proportion d’audio et les événements discrets - une espèce de désassemblage des composantes des grains" (Truax, 1988).

Roads a proposé une table qui décrit les effets de la durée du grain dans le continuum mais sans tenir compte de la densité et de la largeur de bande du nuage granulaire (Fig. 14). MacKey a aussi étudié le continuum entre la hauteur et le timbre comme on a vu dans la section sur la synthèse QSGS. Il a trouvé une série d’effets de texture sonores différents, en manipulant surtout les paramètres de la densité et de la largeur de bande des nuages granulaires. On parlera davantage de ces études au moment d’examiner ces paramètres.

 

b.2) Effets de la forme d’onde.

L’avantage de la synthèse granulaire est que l’on peut avoir une forme d’onde différente pour chaque grain. De cette manière, on peut créer des textures de timbre qui évoluent dans le temps. Le fait que le mélange d’ondes se fasse au niveau du micro-signal et du micro-temps modifie complètement le concept de mixage des signaux sonores. Il n’en serait pas de même si l’on faisait une synthèse additive traditionnelle avec des oscillateurs périodiques sinusoïdaux (domaine du continu), qu’une synthèse additive avec des grains sinusoïdaux également, mais dans le domaine du discontinu. On aura les mêmes fréquences spectrales de base dans les deux, mais dans la synthèse additive granulaire [28] on aura des effets de modulation de phase, d’amplitude modulée, et une texture différente générée par la granulation et la discontinuité (Figure 15).

 

Figure 15.- a) Synthèse additive traditionnelle b) Synthèse additive granulaire. Les discontinuités, les chevauchements des grains, et une possible utilisation d’un BW de 10 Hz pour chaque bande spectrale font que le spectre de b) soit différent de celui de a).

Les formes d’onde les plus simples sont synthétiques. Roads a proposé une possible évolution entre une onde sinus et une onde avec une bande limitée (bandlimited waveform) faite à partir de l’addition de n ondes sinus, où n est une implémentation spécifique de nombre (Roads, 1991). Curtis Roads a fait des essais en additionnant de 1 à 10 harmoniques naturels pour créer les formes d’ondes. A partir de cette idée, j’ai fait également des expériences en utilisant le logiciel PatchWork (Laurson, Rueda, Duthen, 1993) pour créer un score pour Csound (Vercoe, 1986). Ainsi, on peut faire une évolution de timbre qui va d’une onde sinus pure à une onde qui a 10 harmoniques (Figure 16a). Roads appelle transchrome le résultat d’une évolution de ce type. Il distingue les différentes couleurs des nuages granulaires. La couleur la plus simple serait le monochrome, où il y a un seul type de forme d’onde; ensuite, ce serait le polychrome, ou l’on peut avoir en même temps deux ou plusieurs formes d’ondes, et finalement le transchrome, qui est semblable au polychrome, sauf qu’ici il y a un processus évolutif. Le mélange de grains dans le deux couleurs complexes (transchrome et polychrome ) se fait par des opérations aléatoires qui dépendent du plan du système de contrôle. Avec mon système Csound PatchWork j’ai fait des nuages transchromes où il y a une évolution statistique avec un tendency mask contrôlé par deux enveloppes. Il y a une lecture stochastique des dix tables d’onde à partir de l'évolution des valeurs des deux enveloppes. Supposons que l’enveloppe inférieure a comme valeurs 1 2 3 4 5 6 7 8, et l’enveloppe supérieure a comme valeurs 3 4 5 6 7 8 9 10. Au début de la synthèse, on aura un mélange aléatoire entre les trois premières tables d’onde, ensuite entre la deuxième, la troisième et la quatrième, et ainsi de suite jusqu’à parvenir à un mélange entre la huitième, la neuvième et la dixième table. Comme les tables d’ondes sont de plus en plus complexes (il y a plus d'harmoniques à chaque fois ), on a une évolution de timbre transchrome qui va des ondes simples aux ondes complexes (fig. 16b). Ici, j’ai montré un processus simple et linéaire, mais avec deux enveloppes, on peut mettre en oeuvre des processus non linéaires plus complexes.

 

La micro-structure du grain peut être plus compliquée quand on utilise une forme d’onde qui varie dans le temps comme un signal généré par la méthode de fréquence modulée ou par d’autres techniques non linéaires (Jones et Parks, 1988). Le seul problème est que puisque le grain est parfois très court, on peut avoir comme résultat des textures distordues ou bruiteux, à moins que l’on contrôle soigneusement le taux de modulation (Roads, 1991). Barry Truax est un des premiers compositeurs à concevoir une synthèse granulaire en utilisant des grains avec fréquence modulée (Truax, 1986b). Il contrôlait d’une façon aléatoire le taux et la portée de l’index de modulation, et en conséquence, le potentiel des évolutions de timbre était très étendu (Fig. 17). Jones et Parks ont proposé des grains avec une fréquence modulée linéaire en utilisant une enveloppe gaussienne et deux multiplications complexes par échantillon (Jones et Parks, 1987).

 

 

 

Figure 17.- Évolution spectrale de l’index de modulation des grains FM. Fréquence du carrier, 400 Hz. Fréquence du modulateur, 327 Hz. a) Grains de 20 msecs avec index de modulation croissant (1, 2, 3, 4). b) Enveloppe spectrale transchrome des 4 grains.

La forme d’onde peut aussi être extraite d’un son échantillonné. J’ai déjà un peu parlé de la Granulation de sons échantillonnés (granular sampling), et j’en parlerai davantage dans ce chapitre, dans la section sur la granulation temporelle avec des sons échantillonnés. La seule dernière remarque à faire par rapport à la forme d’onde est qu’il faut toujours tenir en compte que l’on peut avoir un effet de repliement si on utilise des ondes complexes avec des fréquences plus basses que le dessous de la moitié du taux d'échantillonnage. L’effet de repliement fait que les composantes qui dépassent cette limite se reflètent dans la partie grave du spectre. Roads conseille l’utilisation des ondes avec une fréquence fondamentale entre 11.025 et 14 Khz, en dépendant du taux d'échantillonnage.

 

b.3) Effets de bande de fréquence.

"Dans la synthèse granulaire AGS, la fréquence fondamentale de l’onde du grain est déterminée par les paramètres de bande. Les grains sont généralement éparpillés d’une façon aléatoire entre les limites supérieures et les limites inférieures de la bande. Ceci crée des effets de timbre et d’harmonie complexes quand la bande est au-delà de plusieurs demitons et quand la densité est large" (Roads, 1991).

Dès 1975, Roads conçoit l’utilisation d’une bande de fréquence variable dans la synthèse granulaire asynchrone pour déterminer la fréquence des grains et la forme des nuages granulaires [29]. Avant lui, Xenakis avait conçu une dispersion des grains stochastique par rapport à leur fréquence, intensité et densité, associées avec un système de trames beaucoup plus complexe (voir premier chapitre), où chaque trame était construite par de rectangles des grains ÆF, ÆG. Dans ce système, les grains des rectangles étaient répartis au hasard, suivant des lois stochastiques particulières (Xenakis, 1971). L'évolution de la bande de fréquence serait déterminée ici par la succession d’une série des trames dans le temps. On parlera davantage de ces trames et des algorithmes mathématiques utilisés par Xenakis dans le sixième chapitre.

Malgré la simplicité du système stochastique proposé par Roads, son avantage est la réduction d'information pour marquer l'évolution de la bande de fréquence avec seulement quatre valeurs pour établir l'évolution d’une bande variable linéaire (valeur de départ et d’arrivée de l’enveloppe inférieure, et valeur de départe et d’arrivée de l’enveloppe supérieure) (Fig. 18 d). Néanmoins, il est toujours plus intéressant de créer des bandes qui varient d’une façon continue dans le temps et qui utilisent deux enveloppes avec plusieurs valeurs chaque une, car ici la forme du nuage granulaire est plus intéressante (figure 18 e). La bande la plus simple proposée par Roads aurait seulement deux valeurs fixes, l’une pour l’enveloppe inférieure et l’autre pour l’enveloppe supérieure (Fig. 18 c). A mon avis, cette bande ne sert pas à grande chose pour créer des sons intéressants à utiliser dans la composition électroacoustique, puisqu’on aura toujours comme résultat des paquets granulaires statiques et fixes [30].

Je viens de décrire les bandes de fréquence où la distribution aléatoire des grains dépend des limites inférieures et supérieures des bandes. Roads a crée le terme de cumulus pour appeler ces bandes. Mais il ne s’est pas arrêté ici; il a aussi proposé des bandes de fréquence qui sont limités à une série de fréquences spécifiques (Roads, 1991) (Fig. 18 a et f). Dans ses premières expériences (1975), Roads n’a pas contemplé cette possibilité, probablement parce qu’il partait de la proposition stochastique de Xenakis. Ce dernier s’intéressait à la liberté et la flexibilité des grains dans l’espace temps-fréquence, et donc, il ne pouvait pas restreindre les grains à des fréquences spécifiques, puisque cela signifiait un retour à une conception spectrale et verticale de la synthèse. Xenakis est allé à l'extrême du domaine temporel et il a développé des idées qui ont servi à pratiquer la synthèse d’une façon entièrement nouvelle, mais après lui, et après les premières expériences de Roads dans les années soixante-dix, et de Truax dans les années quatre-vingt, il a tout de même fallu contempler la possibilité de créer des nuages granulaires avec des fréquences précises qui pourraient évoluer dans le temps (Fig. 15 b).

 

 

Dans sa nouvelle proposition des bandes de fréquences avec des fréquences spécifiques qu’il appelle stratus (1991), Roads suggère plusieurs possibilités: une bande avec une seule fréquence (Fig. 18 a), et une bande constituée par plusieurs fréquences fixes (Fig. 18 f). Il suggère aussi la possibilité d’avoir une bande avec une fréquence qui a un effet de glissando (Fig. 18 b). Avec cette proposition de conglomérats granulaires avec des fréquences structurées en stratus, on peut finalement envisager et imaginer des nuages granulaires harmoniques ou spectraux. Il me paraît étonnant que Roads ne propose pas la possible évolution des fréquences et donc des harmonies granulaires, comme je l’ai déjà suggéré dans ce chapitre (voir Fig. 15 b). Il est très facile d’imaginer une évolution de fréquences semblable à celle de la synthèse additive avec des ondes sinusoïdales, mais en utilisant des grains. On pourrait aussi varier d’une façon continue la bande de chaque fréquence et effectuer des processus entre le domaine spectral et le domaine de la texture et de la masse sonore où l’on ne perçoit plus clairement les fréquences qui se trouvent à l’intérieur du nuage granulaire (Fig. 19).

 

Dans la conception de bandes de fréquence cumulus on a beaucoup fait et beaucoup expérimenté, autant dans le domaine de la composition électroacoustique que dans le domaine de la psychoacoustique. La conception de bandes stratus a été beaucoup moins développée.

Il me semble qu'il ne faut pas séparer les deux domaines de bandes, car il y a la possibilité de aller de l’un à l’autre dans un continuum, comme je viens de le suggérer. Il est également important de tenir compte des effets psychoacoustiques qui peuvent être générés dans le continuum [31]. Truax est un des premiers compositeurs à avoir parlé du continuum dans le domaine des bandes de fréquence (Fig. 20):

"Le premier axe psychoacoustique est celui du continuum entre la fréquence et le bruit. Un rang de fréquence étroite permet à notre système d'audition de percevoir la fréquence résultante, mais quand le rang va au-delà du 10% de la fréquence centrale, la sensation de fréquence disparaît et donne lieu à une impression de bruit de bande étroite. Avec des valeurs plus grandes on parvient a une bande de bruit large" (Truax, 1988).

 

Dans la section de la synthèse QSGS on a parlé des effets psychoacoustiques générés dans le continuum par rapport à la sensation de fréquence et celle des différentes textures granulaires. La densité des nuages granulaires et leur largeur de bande sont étroitement liés à ces effets. MacKey a décrit le "spectre d’impressions de stratification" qui sont générées dans le continuum en termes d'élargissement de bande et de densité:

"Un élargissement de bande avec un élargissement comparable de densité granulaire donne lieu à un spectre d’impressions de stratification qui a une portée entre une bande de bruit, des écartements de bande avec des contours inférieurs et supérieurs très proéminents mais sans qu’il soit possible percevoir des identités de fréquence dans le milieu, et des écartements de bande avec des contours inférieurs proéminents, des contours supérieurs pas très proéminents, et un certain contenu de fréquence identifiable dans le milieu de la largeur de bande" (MacKey, 1984).

L'importance du travail de MacKey est qu'il décrit soigneusement les effets de texture qui sont générés dans la synthèse granulaire AGS, et le rôle de notre perception par rapport à ces changements de texture. La "texture" est un phénomène auditif qui a commencé à être utilisé de façon consciente par les compositeurs de musique instrumentale dans les années cinquante et soixante. Xenakis et Ligeti sont deux des figures les plus importantes à avoir développé le domaine de la texture sonore. La synthèse granulaire est le premier type de synthèse où l’on puisse travailler en profondeur avec les effets sonores de la texture, et ce n’est pas par hasard que Xenakis a été le précurseur de cette technique [32], car il était déjà intéressé aux effets sonores de la texture dans le domaine instrumental et il cherchait un moyen électronique de recréer ces sons, avec la capacité de dépasser les possibilités techniques des instrumentistes.

La qualité fondamental de la texture dans la musique est qu'on la perçoit comme une image globale stable composée d'une multitude d’événements; elle ressemble à l'image visuelle d'une carpette produite par un nombre large de crins et de fils (MacKey, 1984). Malgré l'existence d'une micro-structure de texture sonore, notre oreille nous invite à écouter une texture sonore de façon globale. Smalley a décrit ce phénomène:

"L'oreille éventuellement ne peut plus différencier les composantes séparées et doit alors se détourner vers la morphologie qui donne forme aux extensions élargies d'un mouvement structurel" (Smalley, 1986).

Cependant, notre ouïe peut se détourner à l’occasion d'une écoute globale de la micro-structure de la texture sonore quand il y a des inconsistances imprévisibles qui affectent la régularité de la texture. Il y se produit alors une interaction auditive entre l'aspect global ou externe de la texture, et l'aspect particulier ou interne de la micro-structure. L'oreille fonctionne d'une façon quantique, car elle doit changer spontanément d'une mode d’écoute à un autre. Mais si par hasard ces discontinuités et ces irrégularités de la micro-structure continuent à se répéter d'une façon homogène, elles s’intègrent à l'effet global externe de la texture, et on ne les écoute plus comme des éléments indépendants. La constance d'une bande de fréquence et de la densité des grains nous mettent sur une écoute globale, mais dans la synthèse granulaire asynchrone on peut faire varier les paramètres de façon radicale dans un instant donné, et alors on peut avoir une gamme de possibilités pour les effets de texture sonore. Néanmoins, il ne faut jamais perdre de vue que les effets de texture sonore complexes vont dépendre non seulement de la bande de fréquence et de la densité des grains, mais aussi de la durée des grains, de leur enveloppe, des formes d'onde et des délais entre les grains, etc, et des combinaisons de tous ces différents paramètres (Je développerai davantage les effets de texture complexes tout au long de cette étude). Si on a par exemple deux textures granulaires avec la même bande de fréquence, la même densité, et des grains avec la même durée, mais l’une des deux textures a occasionnellement des grains avec une durée plus longue, on aura une perception complètement différente de cette texture, alors que ce phénomène est généré par une seule variable (Figure 21). Toutefois, j’attribue une grande importance aux effets de texture sonore dans cette section parce que dans la synthèse granulaire les effets de texture vont être déterminés principalement par la dépendance entre les paramètres de bande de fréquence et de densité:

"Les effets de bande de fréquence et de densité sont en synergie. Les effets musicaux du paramètre de bande de fréquence changent en dépendant de la densité" (Roads, 1991).

 

Des impressions générales de densité avec un taux de succession particulier et une bande de fréquence particulière peuvent être reproduites avec des bandes de fréquence et des taux de successions des grains supérieurs [33], ou avec bandes de fréquence plus étroites et des taux de succession inférieurs. Ceci représente un conservationisme de perception (MacKey, 1984). Cette remarque est très intéressante, parce qu'elle nous amène à la conclusion que la perception peut fonctionner plus au moins de la même façon à différentes échelles, en ce qui concerne l’augmentation ou la diminution simultanée des paramètres de bande de fréquence et de densité. Néanmoins, MacKey est conscient de que ceci ne se produit pas toujours exactement de cette manière, et que ce conservationisme de perception ne peut être tout le temps un guide efficace lorsqu’on étudie la perception des textures granulaires avec des buts musicaux.

Roads a établit une classification des effets de bande de fréquence avec des densités larges, qui commence avec des bandes étroites et conclut avec des bandes larges:

1.- Les bandes étroites avec des densités larges créent des flots avec une hauteur et un spectre formantique, comme dans la synthèse QSGS.

2.- Les bandes moyennes (des intervalles avec plusieurs semitons) et des densités larges créent des bruits colorés [34].

3.- Les bandes larges (une octave ou plus) et des densités larges créent des nuages sonores massifs.

Cette remarque est semblable à celle de Truax sur le continuum entre la fréquence et le bruit, mais ici Roads est plus spécifique par rapport aux effets de texture produits (voire figure 20). Pour l'instant, la conclusion à laquelle on parvient c'est qu’il est possible de créer différents effets sonores de texture en modifiant le paramètre de bande de fréquence et le paramètre de densité, mais on sait qu'il est toujours possible d'affecter la micro-structure de la texture en variant les autres paramètres. Je parlerai de toutes ces variantes dans cette étude, car le concept de texture sonore est très important pour la synthèse granulaire en général [35].

Avant de conclure avec la description des effets par rapport à la bande de fréquence et la densité, je voudrais faire une dernière remarque. Même s’il existe une espèce de conservationisme de perception quand on affecte les paramètres de bande de fréquence et de densité en proportion directe, ceci ne marche pas du tout quand on modifie l’échelle du temps. Imaginons par exemple une même bande de fréquence variable non linéaire [36] avec un son granulaire qui dure seulement un seconde, et avec un son granulaire qui dure 10 secondes. Dans le premier exemple, on aura une sensation auditive de la forme extérieure de la texture, ou comme dirait Smalley, une sensation du contour externe d'un geste. Dans le deuxième exemple, on aura une sensation auditive par rapport au comportement interne des composantes de la texture. Dans les deux cas, il s'agit d'une texture granulaire avec une densité proportionnelle et la même bande de fréquence, mais la perception des deux sons est complètement différente, due à leur différente longueur (Fig. 22 a et b). Il est intéressant de noter qu’il n'y a pas beaucoup des compositeurs électroacoustiques qui se soient intéressés à créer des sons granulaires très courts, avec des variations drastiques de bande de fréquence. Pour un son qui dure une seconde, changer la durée du grain, la forme d'onde, ou la densité, ne va pas trop modifier notre perception, mais le changement de la bande de fréquence va beaucoup faire varier notre perception, car on écoutera surtout la forme extérieure du son. Dans une seconde, il n’y a guère de temps pour se concentrer sur les composantes internes d’une texture; on peut seulement percevoir une couleur. Quand on pense à la synthèse QSGS et AGS, on imagine toujours de longs phénomènes de masse sonore qui varient plus ou moins lentement dans le temps, mais le domaine du micro-temps dans la synthèse granulaire pourrait être très intéressant. Ce domaine peut être contrôlé d'une manière plus fine quand on utilise des méthodes granulaires d'analyse-synthèse. Quand les sons granulés ont une bande de fréquence étroite, ils sont parfois semblables à certains sons instrumentaux de percussion et même à l’utilisation particulière d’un archer d’un violon sur ses cordes [37]. Je donnerait plus de détails sur des sons granulaires dans le domaine du micro-temps dans le troisième chapitre.

 

b.4) Effets de densité.

La densité peut être définie comme le nombre de grains par seconde mais cette mesure devient invalide quand la durée des grains change au cours du nuage. En ce sens, il vaut mieux mesurer la proportion de grains par rapport au silence dans le nuage. Roads fait une classification de trois différents types de densités:

• Clairsemée: Plus de 50% de la durée du nuage est silence.

• Remplie: Le nuage est rempli par des grains sonores.

Il est clair que si l’on précise 10 grains par seconde dans un programme de synthèse granulaire, on n’aura pas la même densité si l’on à des grains de 100 millièmes de seconde ou des grains de 10 millièmes de seconde. Si le délai est constant, dans le premier cas on aura un nuage rempli et dans le deuxième cas on aura un nuage clairsemé avec 90% de silence. Donc, la densité est directement proportionnelle à la durée du grain. Il faut aussi prendre en considération que les délais entre les grains dans la synthèse AGS sont plus ou moins variables, car on a un contrôle stochastique sur eux. Ceci peut créer des espaces vides entre les grains, et si on fait un changement de délais drastique entre eux, on aura comme résultat un nuage avec groupuscules de grains séparés par des régions de grains moins denses (Figure 23 a et b).

Pour être certain que l’on aura comme résultat auditif un nuage rempli, Roads suggère comme règle générale d’utiliser une densité par seconde égale à deux fois la durée du grain divisé entre 1 seconde: 2 * (Dg/1000 msecs). De cette manière, pour un grain de 10 msecs, il faudrait 200 grains par seconde pour remplir le nuage.

 

 

 

La durée des délais entre les grains peut modifier notre perception de la densité, comme je viens de le suggérer (Figure 23). Un nuage avec des effets pointillistes est rempli de longs délais entre les grains, et donc, chaque grain est perçu comme un événement séparé. Roads propose aussi une formule pour créer ce type d’effets, où il faut avoir une densité par seconde égale à 0.5 multipliée par la durée de la seconde divisée entre 1 seconde:

Dans ce cas, pour un grain de 10 msecs il faut avoir 50 grains ou moins par seconde pour avoir un effet pointilliste. D’autre part, si on a des petites espaces vides entre les grains inférieurs à 50 msecs, on ne les entendra pas comme des silences, mais comme des fluctuations d’amplitude (Roads, 1991).

La valeur de la densité dépend aussi de la bande de fréquence [38]. Deux nuages granulaires avec des bandes de fréquence différentes mais avec la même quantité de grains par seconde, seront perçus comme deux densités différentes (Fig. 24 a). D’autre part, si on a la même densité pour tout un nuage, mais la bande de fréquence devient plus large, il y aura un décroissement de sa densité (Fig. 24 b). MacKey propose la création d’une unité de valeur avec laquelle on puisse mesurer la densité granulaire, telle que: Grains par seconde par tierce mineure, qui serait comparable à l’unité de valeur de Grammes par Centimètre Carré (MacKey, 1984). La proposition est fondé sur l’idée du conservationisme de perception, selon laquelle "les impressions de densité qui se suscitent à partir d’un taux de succession et une bande de fréquence particuliers, sont apparemment reproductibles avec des bandes de fréquence et des taux de succession supérieurs ou inférieurs" (MacKey, 1984) [39]. La seule contrainte est que cette unité serait valable seulement si on ne faisait pas varier la bande de fréquence du nuage granulaire, et si on ne dépassait pas le seuil maximum de 4000 Hz, ou le seuil minimum de 100 Hz.

 

Nous venons de voir comment une variation de la bande de fréquence peut affecter la perception d’une densité. Une variation de la durée du grain peut aussi altérer notre perception de la densité. Les effets psychoacoustiques résultants des deux nuages avec une même densité mais avec une durée de grain différente ne seront pas semblables. Le timbre va complètement changer, surtout quand on a des grains inférieures à 50 msecs dans un nuage et des grains supérieurs à 50 msecs dans l’autre. Avec le premier nuage on aura un fort effet de fusion, et avec le deuxième, un effet où l’on perçoit davantage les grains comme des événements séparés (voir section sur les effets de la durée du grain). Néanmoins, ceci dépendra aussi du degré de densité, de la bande de fréquence, et de la régularité de délais entre les grains.

Pour analyser les effets psychoacoustiques de la densité, on ne peut plus parler d’un paramètre de façon isolée, car tous les paramètres sont interdépendants; toutefois, si l’on crée des constantes, on peut parler d’un continuum des effets psychoacoustiques de densité. Roads et Truax ont essayé de décrire les effets sonores de ce continuum. MacKey les a étudiés plus en profondeur, et il a réussi à établir différents seuils de perception (MacKey, 1984). Avec 15 g/s (grains par seconde) on commence à avoir une disparition des structures rythmiques possibles. Avec une succession de grains chaque fois plus rapide, on perd la sensation d’une accélération du tempo, et on la perçoit plutôt comme une augmentation d’intensité du flot des grains. Quand on parvient à 25 g/s, on perd la sensation d’un ordre relatif entre les grains, et les limites supérieure et inférieure de la bande de fréquence commencent à être clairement perçues . En même temps, il est de plus en plus difficile d’identifier les fréquences au milieu du flot. Éventuellement, les fréquences commencent à être brouillées et deviennent un bruit statique; à ce moment-là, on perçoit seulement la fréquence des limites inférieure et supérieure de la bande de fréquence, mais notre audition change de mise au point de façon constante à cause des irrégularités du flot granulaire. A 50 g/s on a une "bande de texture" plus constante qui ressemble de plus en plus à un grouillement granulaire. Ici, il n’y a plus de perception des fréquences composantes internes de la texture, et la seule sensation de fréquence est donnée par les limites supérieure et inférieure de la bande de fréquence. Quand les textures deviennent beaucoup plus denses, on ne peut plus percevoir un espace apparent entre les grains et on perçoit une masse sonore. Finalement, quand on dépasse les 100 g/s on perçoit l’augmentation de densité comme une augmentation de volume et de distorsion de la masse sonore, qui semble occuper un espace plus grand. Ceci est un effet qui ressemble à certains types de réverbération. Truax décrit ce phénomène de la façon suivante:

"Pour expliquer la perception d’augmentation de volume dans le son, on peut revenir au concept de gestalt de volume et le définir comme "la magnitude perçue du son", qui tend à augmenter avec la richesse spectrale (ou résonance), la réverbération, la durée, et l’intensité" [40] (Truax, 1994).

Tout n’a pas été dit au sujet des effets psychoacoustiques de la densité; ceci est un domaine très riche et très vaste. Des compositeurs comme Ligeti et Xenakis ont beaucoup développé l’idée de densité dans leur musique instrumentale (Atmosphères et Lontano de Ligeti, et Pithoprakta et Metastasis de Xenakis par exemple). La synthèse granulaire nous permet d’expérimenter davantage avec la densité, car on n’a pas besoin de grands ensembles d’instrumentistes pour trouver de nouveaux effets sonores. Ces effets composés de différentes textures sonores ont été étudiés en rapport à notre perception par des chercheurs tels qu’Erickson (1975), McAdams et Bergman (1979), et MacKey (1984), mais il y a encore beaucoup à dire et à faire par rapport à ce paramètre. Je traiterait davantage le domaine de la densité tout au long de cette étude.

 

b.5) Distribution dans l’espace.

"Les caractéristiques distinctives de la synthèse granulaire sont agrandies par la distribution spatiale dans plusieurs canaux. Une texture granulaire est articulée par l’éparpillement des grains individuels dans différentes locations spatiales" (Roads, 1991).

La synthèse granulaire asynchrone peut créer des sons semblables à ceux qui se produisent dans l’environnement [41] . La qualité spatiale de ces sons fait partie essentielle de leur complexité, surtout parce qu’on contrôle les grains d’une façon stochastique. Quand on a des nuages granulaires très denses (ceci est équivalent aux masses sonores) on est tenté d’effectuer une spatialisation, car elles ont souvent un caractère statique.

L’idée de masses sonores complexes qui se déplacent dans l’espace appartient à une pensée musicale contemporaine qui n’a pas encore été entièrement développée, à cause de la difficulté d’écrire des milliers de notes et de disposer de centaines d’instrumentistes pour réaliser ces expériences. Edgar Varèse a été le premier compositeur à proposer l’appui d’instruments électroniques pour pouvoir développer cette idée:

"Quand de nouveaux instruments me permettront d’écrire de la musique comme je la conçois, ils prendront la place du contrepoint linéaire, et le mouvement des masses sonores et des plans qui changent seront clairement perçus. Quand ces masses sonores feront collision, on aura des phénomènes de pénétration et de répulsion. Certaines transmutations qui prennent place dans certains plans seront projetées dans d’autre plans, avec des déplacements de vitesse et d’angles divers. Il n’y aura plus la vieille conception de mélodie et de corrélation des mélodies. L’oeuvre entière sera une mélodie total. L’oeuvre entière coulera comme une rivière" (Varèse, 1936).

Les phénomènes sonores imaginés par Varèse [42] pourraient être recrées par la synthèse granulaire, car c’est une technique puissante qui nous permet d’expérimenter avec la spatialisation des masses sonores complexes sans avoir besoin de décrire chacun des milliers d’événements sonores en détail, elle nous permet aussi de gérer ces événements en utilisant des contrôles stochastiques qui peuvent être assez sophistiqués.

Roads propose deux façons différentes de spatialiser les grains: soit avec une seule enveloppe qui fait un paning à travers n canaux, soit avec une dispersion de grains aléatoire entre n chenaux. La première proposition n’est pas très avantageuse car on peut facilement reproduire cet effet à l’aide d’une table de mixage, mais elle devient plus profitable quand on a plusieurs voix et la possibilité de créer une enveloppe de spatialisation pour chaque voix (Fig. 25), ce qui nous éviterait de devoir enregistrer plusieurs pistes pour les spatialiser ensuite. La deuxième proposition est plus intéressante, car la spatialisation de chaque grain est indépendante, et donc, on peut avoir différents jeux statistiques où les grains sont éparpillés dans plusieurs zones de l’espace, et en outre, le constant mouvement aléatoire de chaque grain nous donne une sensation de quelque chose de vivant et d’organique. J’ai beaucoup travaillé avec cet effet en utilisant deux canaux et des délais rapides entre les grains, et malgré la limitation de la stéréo, on parvient à avoir une impression d’un espace tridimensionnel étendu. Avec un tendency mask non linéaire variable, la spatialisation devient encore plus riche, car on a deux enveloppes qui se meuvent dans le temps (Fig. 26).

 

La particularité de la synthèse granulaire asynchrone, est que même sans spatialisation, on peut avoir divers effets sonores de mouvement grâce au déplacement des composantes internes des textures granulaires générées par la variation des différents paramètres (bande de fréquence, densité, durée du grain, etc) [43]. Smalley a décrit en détail les différents effets psychoacoustiques produits par le mouvement interne des textures spectrales (Smalley, 1986). La diversité de ces effets et leur combinaison est une source inépuisable pour le compositeur de musique électroacoustique, et une étude en profondeur serait recommandable pour le compositeur qui souhaiterait les recréer en utilisant la synthèse granulaire asynchrone [44].

A partir de ce qu’on a dit sur la synthèse AGS, on peut facilement imaginer plusieurs nuages avec différents types de mouvement interne, par exemple, un nuage avec des composantes se comportant comme un groupe cohérent (floked motion), un nuage avec plusieurs mouvements concurrents qui coulent (stream motion), et un nuage où les composantes se comportent de façon désordonnée (contorted motion), où ils ne peuvent être perçus comme un groupe d’éléments homogène qui se déplace (flocking), ni comme des flots qui coulent (streaming)[45]. Pour différentier d’une manière auditive ces différentes nuages, on pourrait avoir un timbre différent pour les grains de chacun (avec une forme d’onde différente), mais en outre, on pourrait aussi les spatialiser de façon différente. On aurait comme résultat deux types de mouvements, l’un correspondant au mouvement interne des c