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PianoTeq

1 févr. 2007 - par babaille
Banc d'essai du piano acoustique virtuel PianoTeq, proposé sous forme de plugin VST et Audio Units.
Introduction
    PianoTeq est un plug-in de piano acoustique virtuel. Il se distingue des autres programmes ou synthés par le fait qu'il n'a aucun échantillon sonore de piano préenregistré. PianoTeq utilise des formules mathématiques très complexes afin de reproduire en temps réél le spectre sonore d'un piano. Les équations mathématiques évoluent dans le temps mais aussi en fonction de paramètres tel que la hauteur de la note, la force de frappe ou de relachement, les harmoniques des cordes et de la table d'harmonie, les pédales du piano, la taille et les caractéristiques du piano, la révérbération ambiante.... Il en résulte un son de piano d'un réalisme encore jamais atteind avec des échantillons de pianos traditionnels.
Définition
    Pour bien comprendre le fonctionnement de PianoTeq et surtout sa différence par rapport aux autres produits du marché, il faut bien distinguer la différence entre la lecture d'échantillons (sampling) et l'acoustique virtuelle de PianoTeq.

    La lecture d'échantillon existe depuis longtemps et est utilisée depuis les premiers échantilloneurs (sampleurs) ou synthétiseurs à base d'ondes. Ces machines contiennent des portions de sons préalablement enregistrés et relus lorsque l'on appuie sur une note. Plus il y a d'échantillons, plus le son sera fidèle à l'instrument original.

    Malheureusement, cet échantillon est comme un cliché photographique, c'est à dire qu'il sera rejoué toujours de la même façon. Cela n'est pas très grave pour certains sons dont le spectre est assez simple ou répétitif (orgues, basses...) mais la ressemblance avec l'original devient très décevante pour des sons plus complexes comme les violons, les cuivres, les voix ou...le piano!

    Yamaha a été un des pionners à exploiter l'acoustique virtuelle dans les années 90 avec le VL1 puis l'expandeur VL70m. Ces instruments étaient monophoniques et dédiés principalement aux sons de bois et de cuivres. Un prototype d'acoustique virtuelle de piano avait été mis en place mais il 'a jamais été commmercialisé tant il était complexe et onereux.

    L'acoustique virtuelle ne contient aucuns sons, aucuns échantillons ou brides d'instruments. Avec les progrès de la recherche et de l'informatique, il a été possible de définir des équations mathématiques d'instruments de musique (saxophone, clarinettes, haut-bois, trompettes, violon et maintenant piano) qui sont capables de reproduire en temps réél le spectre du son de l'instrument selon divers paramètres (notes, jeu, caractéristiques de l'instrument, embouchure d'un sax, longueur du tube d'une clarinette, harmoniques et perturbations de l'air d'une flute...) qui évoluent pendant le jeu. La force de PianoTeq est de pouvoir reproduire le son d'un instrument polyphonique et riche: le piano! Les paramètres qui entrent en jeu dans PianoTeq sont les cordes, les harmoniques générées, la table d'harmonie, les marteaux, l'accord entre les notes...
Configuration
    Pianoteq prend très peu de place sur le disque dur, seulement 8Mo! Comme il n'y a pas d'échantillons, le programme est donc très petit.

    Il faudra cependant un ordinateur récent afin de calculer les équations mathématiques qui vont générer les sons. L'éditeur préconise un processeur de moins de deux ans (G4/G5, MacIntel pour les Mac ou Pentium 4 pour les PC). J'ai testé PianoTeq avec un G5/2GHz bipro avec MacOS 10.4.8 et 2Go de RAM (bien que 128Mo semblent suffisants d'après l'éditeur).

    PianoTeq est un plug-in VST et AudioUnit, il a donc besoin d'une application hote pour fonctionner. J'ai testé PianoTeq avec le plug-in VST sous Cubase VST ainsi que sous ProTools M-Powered à l'aide de VST2RTAS, PianoTeq n'éxistant pas (encore?) au format RTAS. Voici l'état des deux processeurs du G5 pendant le jeu.



    J'ai dabord joué le maximum de notes avec la pédale de sustain en posant grossièrement les bras sur le clavier pour engendrer une cinquantaine de notes. Puis j'ai joué plus traditionnelement. On voit bien que les deux processeurs sont sollicités, le calcul de l'acoustique virtuelle est bien là, mais le Mac n'a jamais saturé ni engendré de latence, de coupure de sons ou de parasites.

Utilisation
    L'interface est simple et intuitive. Les réglages sont nombreux et sensibles. Il ne faut pas bouger beaucoup les potentiomètre pour obtenir de subtiles variantes aux sonorités. Jouez au clavier et vous pourrez entendre l'incroyable présence des sons. Il n'y a plus ces petits défauts qui trahissent les pianos échantillonés habituels comme par exemple le bruit de l'attaque du marteau qui change de hauteur avec les notes ou encore deux notes consécutives qui changent légèrement de timbre et toujours au même endroit à cause d'un changement d'échantillon.

    Avec Pianoteq, les notes sont toujours naturelles et différentes car le timbre, la présence et la sonorité évoluent avec les autres notes. Il y a peu de sons livrés en standard: 4 variantes de piano classique, un piano jazz bien brillant (mon préféré), un piano rock plus métallique, un piano mécanique et quelques variantes sur des sonorités de metalophone ou de marimba.

    De nouveaux sons sont téléchargeables sur le site, avec une famille de 4 pianos Graf et Schantz reprendant les sonorités des premiers pianos des années 1800 aux sonorités rappelant un peu le clavecin. Le site propose également de partager les sons créés par les utilisateurs. Actuellement sept programmes sont téléchargeables afin d'obtenir d'autres pianos jazz, un Gaveau de 1930 ou des sonorités d'orgues plus exotiques.

    Afin de mettre en avant l'aspect vivant du son, j'ai procédé à l'expérience suivante: J'enfonce le plus doucement possible la touche du Do4 du clavier et je la laisse enfoncée. J'attend quelques secondes que le peu de son de la note ait disparu. Je joue alors rapidement des notes dans les graves et les relâche aussitôt. On peut alors  entendre le Do4  sous l'effet des autres notes, simulant alors les cordes du Do4 qui se mettent à vibrer par résonance et à travers les vibrations des autres notes et de la table d'harmonie. Rendu vraiment spectaculaire et impossible à réaliser avec de l'échantillonnage traditionnel.
Programmation
    La programmation de nouveaux sons ou l'affinage d'un son d'usine se fait via une unique interface découpée en plusieurs zones.



    - La zone Tuning permet d'ajuster le diapason, l'accord du clavier (égal, Pithagore, Zarlino, mésotonic, bien tempéré), le désacord entre les cordes d'une même note (un grand désacord entre les notes produisant l'effet bastringue des pianos mécaniques) et la durée de notes (sustain).
    - La zone Voicing permet de régler la brillance du piano pour les notes piano, mezzo et forte (ceci permettra d'obtenir un son plus éttoufé pour les vieux pianos droits ou des sons bien claquant pour des pianos de concerts). Le spectre du piano est réglé à l'aide de huit potentiomètres réagissant sur l'amplitude (-10 à +10 db) des harmoniques de chaque notes. La brillance est ajustée par la présence des marteaux, des harmoniques et de la nuance de la pédale de soft.
    - La zone Design permet de régler la structure du piano en jouant sur les caractéristique de la table d'harmonie (résonnance de la table, fréquences, taille du piano..). Les réglages sont très subtils ce qui rend la programmation de cette zone plus complexe pour un non initié.

    Deux boutons Undo et Redo permettent d'annuler ou de ré-affecter à l'infini les changements de programmation afin de pouvoir comparer le son pendant l'édition. Un bouton Random, comme son nom l'indique, génère des paramètres aléatoires afin de créer instantanément des nouveaux sons. Ces sons ne sont alors plus forcément proches du piano car on joue sur des réglages de timbres, d'aspect de la table d'harmonie ou de résonnance entre notes qui n'éxistent pas dans la réalité. C'est toute la magie de l'acoustique virtuelle!

Effets



    On trouvera enfin un égaliseur dont la courbe est réglée graphiquement à la souris. Il est possible aussi de jouer sur la courbe de la vélocité (avec possibilité d'inverser la courbe pur obtenir des notes fortes en appuyant légèrement sur le clavier et inversement).

    Quatre pédales de piano peuvent être utilisées ici: la pédale de sourdine (soft - controleur MIDI 67), la pédale de maintien staccato ( controleur MIDI 69), la pédale de sostunento ( controleur MIDI 66) et la pédale de maintien du son (sustain - controleur MIDI 64). Ces paramètres répondent via MIDI et peuvent donc exploiter toutes les possibilités des pianos, même ceux qui n'ont pas un pédalier aussi complet.

    On règlera aussi le volume général de PianoTeq ainsi que la dynamique entre les sons faibles et forts. Il est possible de paramétrer la sortie du son pour une écoute au casque, sur des enceintes en mono ou en stéréo.

    Enfin, un module de réverbération permet de régler le mélange brut/reverb du son, le délai et l'amplitude de la réverb. Des presets proposent les réglages studio, chambre, concert, auditorium et recording avec la possibilité de définir si l'on se trouve au piano même, dans l'orchestre autour du piano ou en spectateur dans la salle de concert! Ouf!

    Un menu Option permet enfin d'affiner l'intensité du bruit des pédales, du relachement des notes mais aussi de pouvoir charger et sauvegarder ses propres sons et de définir le canal de reception MIDI de PianoTeq

Conclusion
    PianoTeq lance un pavé dans la mare des joueurs de piano. Il conviendra tout dabord à ceux qui cherchent le son le plus proche d'un vrai piano, mais aussi à ceux qui sont éxigeant sur l'expression du jeu. On regrettera l'absence du format natif RTAS pour ProTools, le mode de bridage de la démo de 45 jours qui désactive une douzaine de notes sur le clavier (c'est agaçant d'être limité à jouer en Do pour tester la démo), ainsi que le peu de sons encore disponibles aujourd'hui. Mais avec PianoTeq, il devient alors possible de programmer n'importe quel piano du monde, ce qui laisse présager prochainement les plus grands pianos de notre temps avec leur expressivité sous nos mains! Tout un programme!...

    Précipitez-vous sur le site de l'éditeur afin d'écouter les nombreuses démos qui vous mettront l'eau à la bouche. Téléchargez la démo de PianoTeq pour vous faire vous même une idée de ce qui va révolutionner le piano numérique.
Références
A propos de l'auteur: babaille
Sans prise de tete, juste pour la prise de son...
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