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Vocodeurs et dispositifs électroniques de traitements de signaux sonores

Vocodeur

 

En tant que spécialistes en Speech To Text à ne pas confondre avec le text to speech -, chez Authôt nous sommes très attentifs aux vocodeurs et aux dispositifs électroniques de traitements de signaux sonores. En fait, aujourd’hui, nous sommes plus que jamais dans une ère propice à l’audio. C’est très simple, l’audio, la reconnaissance vocale, se retrouvent partout et les développements à ce sujet ne cessent de se multiplier ! De plus, cela nécessite une réelle expertise technique. Ainsi, après vous avoir notamment présenté l’outil Soundfilter, nous abordons ici les machines physiques. Des outils ou dispositifs qui traitent le son, l’audio, les signaux sonores. Prêt à en prendre plein les oreilles ? C’est parti !

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Les vocodeurs en quelques mots 

Pour commencer, qu’est-ce qu’un vocodeur ? 

Selon le Larousse.fr, ce terme est du rapprochement entre « vocal » et « codeur ». Concrètement, il s’agit d’un « dispositif électronique permettant la synthèse de réponses vocales par un système informatique ». Cette synthèse se fait par « mots, par phonèmes ou par diphonèmes codés. Ce sont des circuits électroniques qui ont ces codages comme entrées qui permettent de restituer ces réponses vocales. Comme le précise Wikipédia, le vocodeur « analyse les principales composantes spectrales de la voix ou d’un autre son et fabrique un son synthétique à partir du résultat de cette analyse ». Dans cette thématique de traitements de signaux sonores, il s’agit donc, grâce aux décodeurs, de créer un résultat synthétique. 

En fait, que ce soit appliqué dans le monde de la musique, de la production de vidéos, de contenus, l’utilisation et le traitement « électronique » d’une voix est crucial. De ce fait, il existe toute une série de matériels différents. En effet, comme le précise sonovente.com, bien qu’il soit souvent « confondu avec une talk box, un vocodeur est en fait un appareil qui vous permet de chanter dans un micro et de traduire le timbre de votre voix en un instrument le plus souvent un clavier ». Cet effet vocal s’utilise majoritairement dans la musique pop. Un exemple qui illustre ce phénomène est la musique du groupe français Daft Punk. 

Origines et fonctionnement des vocodeurs 

Machine sonore

Les vocodeurs tirent leurs origines des années 1920. En effet, c’était un dispositif utilisé par les militaires pour coder des messages vocaux. Ils convertissaient leurs voix en des signaux analogiques codés. Ce sont les récepteurs qui étaient en mesure de décoder ces fameux signaux et de comprendre des informations militaires tenues secrètes. 

Ensuite, autour des années 1960, les ingénieurs se sont appuyés sur ce principe d’aliénation de la voix naturelle pour mettre au point des appareils dont la génération sonore est autre… Des sources sonores comme d’autres signaux audios ou la voix humaine. 

Le fonctionnement des vocodeurs est globalement simple. Un tel dispositif de traitements de signaux sonores se compose de deux entrées : 

  • L’entrée porteuse : pour un instrument ; 
  • L’entrée modulatrice ou entrée analysée : pour un micro ou une autre source de signal. 

Les sources sonores sont variées. 

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Les enjeux des dispositifs électroniques de traitements de signaux sonores 

Pour les vocodeurs et d’autres dispositifs électroniques, les enjeux sont nombreux en matière de traitements de signaux sonores. 

Selon metisse-demo.irisa.fr, les signaux sonores « que nous produisons et que nous percevons autour de nous forment un environnement sonore dans lequel nous avons appris à distinguer les sons et à les associer à des objets, à des situations, à des mots, à de la musique ou à d’autres concepts ». 

En revanche, pour la machine le processus est différent ! Elle n’a pas de conscience et de connaissance de son environnement. Tout l’enjeu est donc d’analyser, de décomposer, de comparer et de reconnaître des sons de manière électronique, automatisée. 

Pour les chercheurs de ce secteur, le but est de construire des systèmes qui s’appuient sur maints autres secteurs : linguistique, acoustique, intelligence artificielle et informatique. En alternant théorie et expériences, les traitements de signaux sonores sont de plus en plus pointus. 

Dispositifs électroniques sonores : talk box et auto-tune 

De plus, il existe d’autres dispositifs électroniques qui vont traiter à leur manière des signaux sonores. Notamment les « Talk Box » et la technologie de l’auto-tune

Une Talk Box est un effet permettant à un musicien de lier le son de son instrument à une voix. C’est-à-dire que cela lui permet de créer par exemple un son inédit : une guitare, un synthétiseur qui chante. A partir du son de l’instrument, on projette ensuite dessus des mots, depuis la bouche du musicien. L’effet façonne un phrasé chanté, des mots. Cela convertit de manière sonore et particulière, de l’instrument, en voix. 

Cet effet créé à partir d’un talk box se nomme le « morphing ». Cela consiste à modifier le signal audio original en utilisant une bouche comme « filtre » pour façonner un son. 

De son côté, l’auto-tune est l’allié idéal depuis plus de vingt ans pour ceux qui ne savent pas chanter juste… ! C’est un outil, un logiciel qui permet d’avoir une voix claire, d’améliorer la justesse de la voix avec une correction des tonalités en temps réel. 

En fait, l’auto-tune est un processeur audio utilisant un dispositif pour mesurer et corriger la hauteur des notes lors de l’enregistrement. Depuis 1997, ce type de dispositif ajuste la voix, la bande sonore, au demi-ton près ! 

Chaque dispositif électronique traite différemment les signaux sonores 

Dispositif signaux sonores

Que ce soit sous forme de plug-in ou de matériel hardware autonome, utiliser l’auto-tune est aujourd’hui très courant dans les studios d’enregistrement professionnels. 

En somme, un vocodeur mêle deux sons instrument et voix pour obtenir des effets spécifiques. La Talk Box crée une voix artificielle à partir d’instruments. L’auto-tune est un procédé qui s’appuie sur des algorithmes afin de corriger automatiquement la tonalité d’un son voix et instrument. 

Qui sait ce que sera le prochain développement sonore ! En tout cas, nous surveillerons la situation de près… ! 

Nous espérons que vous avez apprécié cet article autour des signaux sonores ! N’hésitez pas à nous dire si vous souhaitez d’autres articles techniques ! Pour bénéficier de notre expertise en traitement de signaux sonores et bien plus, contactez-nous !

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