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Les Plug-ins Audio

Définition d'un Plug-in

    Un plug-in est un module logiciel, ne fonctionnant généralement pas par lui-même, qui vient se greffer sur un programme plus complexe et qui enrichit les fonctions de ce programme qui l'accueille. D'abord apparu sur des logiciels de création graphique comme Photoshop avec ses filtres, XPress avec ses Xtensions, le concept de plug-in a été ensuite transposé dans le domaine de l'audio-numérique, avec les plug-ins d'effets (rajoutant des effets audio tel que la réverb aux séquenceurs Midi + Audio et aux logiciels audio-numériques) et plus récement avec les plug-ins instruments (rajoutant un synthétiseur ou un sampler virtuel à son programme MIDI + Audio). Pour l'utilisateur les avantages sont multiples : création d'une configuration logicielle modulaire, en fonction de ses besoins, réduisant par là même le coût de sa configuration. Par contre l'utilisation de ces plug-ins demandent un ordinateur puissant ( Mac G3 ou Pentium II 450 Mhz minimum).

Natif ou DSP

    Chaque plug-in est composé d'un ensemble de codes informatiques formant un module de traitement du son ou un module de synthèse sonore. Ces codes sont écrits pour être exécutés par :

  • soit des circuits DSP se trouvant sur une carte spéciale au format PCI situé dans l'ordinateur. Dans ce cas les plug-ins disposent d'un traitement autonome, très peu dépendant de la puissance du processeur de l'ordinateur, mais dépendant du nombre et de la puissance de ces circuits DSP installé sur la carte. D'ou un système de qualité professionnel et fiable mais assez cher du fait de l'aquisition de la carte. C'est le cas des systèmes Pro Tools de Digidesign, du système Pulsar de Creamw@re ou plus récemment du système PowerCore de TC Works et l'UAD-1 de Mackie/Universal Audio.
  • soit le processeur interne de l'ordinateur: c'est la solution dite "native". Dans ce cas l'utilisation des plug-ins est lié à la puissance de l'ordinateur. La solution native présente de nombreux avantages comme l'économie de cartes DSP et des prix plus atractifs, ainsi qu'une multitude d'offres. Mais cette solution comporte aussi des risques lorsque la puissance de calcul totale de l'ordinateur est atteinte.Cette condition se produit dans le cas d'une surcharge d'activité intervenant lors d'un enregistrement multipistes avec la lecture d'autres pistes audio et avec un certain nombre de plug-ins en service. C'est pour cela que certains plug-ins développés en version native sont "bridés" pour limiter volontairement la puissance de calcul nécessaire à l'utilisation de ces plug-ins. Résultat : sur des algorithmes très gourmands comme les réverbes, la différence de qualité peut être considérable entre une version DSP et native d'un même plug-in.
Les principaux formats de Plug-ins Audio

    Depuis l'apparition des logiciels Audio et MIDI + Audio, les différents éditeurs ont montré leur désir de proposer chacun un standard de plug-ins personnel dont voici les plus courants :

    AudioSuite et RTAS :
    Le format natif Audiosuite d' effets plug-ins lancé par Digidesign utilise une architecture de traitement en recalcul et se sert de la puissance de calcul de l'ordinateur pour appliquer des effets en différé sur un fichier son. On retrouve ce format dans les logiciels suivants : Logic Audio, Peak et bien sûr Pro Tools. Avec l'arrivée de Pro Tools 5 ce format a évolué en format temps réel RTAS : Real Time AudioSuite.

    AudioUnit :
    Ce nouveau format de plug-ins "AudioUnit" lancé par Apple pour Mac OS X, risque de devenir rapidement un standard dans le monde de l'audio sur Mac. Ce format de plug-ins, qui a l'avantage d'être compatible pour n'importe quelle application du système, utilise le CoreAudio de Mac OS X. Pour l'instant seul Logic Audio et dans un future proche Digital Performer pour Mac OS X gère ce format.

    Direct X :
    C'est le standard de plug-ins audio le plus utilisé sur la plate-forme Windows et les logicels suivant : Cakewalk Pro Audio, Sound Forge, Wavelab, Quartz Audio Master Pro, Acid, Samplitude etc.

    MAS :
    Format natif de plug-ins 32 bits créé par Mark Of The Unicorn ( MOTU ) destiné au logiciel de la marque c.à.d. Digital Performer et AudioDesk . Ces plug-ins de qualités ont l'avantage de pouvoir être utilisé en temps réel et en recalcul.

    Premiere :
    Format natif de Plug-ins d'effets créé par le fabricant Adobe pour le logiciel de montage virtuel Premiere. Ce format est reconnu par les séquenceur Digital Performer, Logic Audio, Studio Vision en recalcul et Peak en temps réel.

    TDM :
    Format de Plug-ins audio temps réel créé par Digidesign pour Pro Tools. Il utilise les DSP se trouvant sur les cartes hardware de Pro Tools. C'est un format de qualité professionnel à un prix conséquent.

    VST :
    Standard de Plug-ins natif, temps réel, multi plate-forme (Mac et PC mais attention ! un plug-in VST sur PC ne fonctionne pas sur Mac et vice versa) utilisé par un très grand nombre de logiciels audio : Cubase VST, Logic Audio, Studio Vision, Sparks et SonicWORX et bientôt Peak. D'autre part un développeur Amulet propose un adaptateur permettant d'utiliser sur PC n'importe quel plug-in VST dans les applications au standard Direct X. Un autre développeur sur Mac ( AudioEase ) a eu la même idée avec VST Wrapper qui permet aux utilisateurs de Digital Performer d'utiliser n'importe quel plug-in au format VST.

Les Plug-ins d'effets

    La plupart des plug-ins utilisé en audio-numérique sont des plug-ins d'effets qui sont les équivalents "software" des racks d'effets. Les effets les plus courant sont : les réverbes, les chorus, les équaliseurs, les compresseurs, les delay etc. On distingue deux catégories de plug-ins :

    Plug-ins en temps réel
    C'est la catégorie de plug-ins la plus interessante pour le musicien puisqu'elle permet d'écouter en temps réel toutes les modifications du son qui interviennent au fur et à mesure.

    Plug-ins en recalcul
    Les plug-ins qui ne fonctionnent pas en temps réel sont dits plug-ins en recalcul. Le principe est simple : le plug-ins traite le son d'une région audio sélectionnée et crée un nouveau fichier contenant le son traité. Ce nouveau fichier vient se substituer à l'original, qui n'est pas éffacé et qui peut être utilisé ailleurs dans le morceau. Ce type de traitement permet d'économiser la puissance du processeur de l?ordinateur hote.

Les "Plug-ins instrument" ou Instruments Virtuels

    Généralités

    StormApparus récemment ces logiciels sont les équivalents virtuels des synthétiseurs, des expandeurs et des échantillonneurs "hardware". Ils peuvent prendre des formes diverses: "Boites à outils" permettant de construire son propre synthé modulaire, expandeur multitimbral, piano électrique Fender Rhodes, sampleur de recherche etc. Ils sont utilisable sur un ordinateur classique (Mac ou PC) plutôt que d'être intégré à un ensemble de composants électroniques qui constituent un instrument "hardware". La connectique est aussi virtuelle, puisqu'elle s'effectue au sein de l'environnement logiciel (OS, séquenceur MIDI + Audio etc.). Ils sont pilotable par MIDI grâce à un clavier maitre. Ils demandent souvent une très grande consommation du processeur de l'ordinateur, et ont besoin d'une mémoire RAM importante pour être utilisé en complément d'un séquencer MIDI + Audio.

    Utilisation

    Il existe deux façons de les utiliser :

  • En "Stand alone", c'est à dire que vous lancez le synthétiseur comme un logiciel classique . Dans ce cas, c'est lui qui gère les entrées/sorties MIDI et Audio, il est indépendant de tout autre logiciel et peut être piloté en MIDI par un clavier maitre. Vous pouvez dans ce cas :
    * soit dédier cet instrument à un ordinateur, et utiliser un séquenceur sur un autre ordinateur relié à celui-ci en MIDI,
    * soit d'utiliser ces instruments virtuels conjointement avec un séquenceur MIDI + AUDIO de type Cubase, Logic, ou Digital Performer grâce à la liaison ReWire 2.0 ou la liaison DirectConnect avec Pro Tools. La liaison ReWire 2.0 est une technologie développée par Propellerhead Software, qui permet de faire communiquer les données MIDI mais aussi audio entre deux applications compatibles. ReWire 2.0 devient un véritable cable virtuel pouvant transporter des données MIDI et Audio, d'un synthétiseur virtuel vers un séquenceur MIDI + Audio. Cette technologie permet aussi de synchroniser ces deux applications. La liaison DirectConnect développée par Digidesign permet la même chose avec Pro Tools.

  • En "Plug-in" : si vous utilisez un séquenceur de type Cubase, Logic, Digital Performer, Pro Tools ou Sonar pour composer de la musique, cette méthode est préférable. Vous pouvez installer des instruments virtuels sur la table de mixage de votre séquenceur d'un simple clic et vous pouvez les piloter en MIDI grâce à un clavier maitre. Il existe différents formats propriétaires d'instruments virtuels sous forme de plug-ins : VSTi (VST instrument), DXi (DirectX instrument), MAS 2.0, et RTAS:
    * Les VSTi sont utilisés dans Cubase, Logic (pour Mac OS 9) et tous les séquenceurs compatibles VST
    * Les DXi quand à eux sont utilisés dans Sonar ou Sonar XL, et sont au format Microsoft DirectX
    * Les instruments au format MAS 2.0 sont conçus pour le séquenceur de MOTU: Digital Performer
    * Les instruments au format RTAS ont été créés pour la plateforme ProTools de Digidesign.

    Les Réglages

    Il est important de comprendre que pour utiliser ces instruments virtuels d'une facon optimale et confortable, il faut utiliser une carte audio ou une interface audio bien conçue et un drivers performant (les drivers à la norme Asio 2.0 sont souvent bien adaptés). Sinon on aura a faire face à un temps de latence qui ne permet pas une utilisation "live" confortable de ces instruments. Cela signifie le plus souvent un retard entre ce que l'on joue et ce que l'on entend, rapidement insupportable lorsque l'on joue l'instrument en direct avec un clavier MIDI. Un bon réglage peut être obtenu en diminuant le nombre de "sample per buffer" du drivers de la carte audio en sachant que cette diminution demande un effort supplémentaire au processeur de l'ordinateur. Comme pécisé précédement ces instruments virtuels demandent souvent une très grande consommation du processeur de l'ordinateur, et ont besoin d'une mémoire RAM importante pour être utilisé en complément d'un séquencer MIDI + Audio.

    Les familles d'instruments virtuels

    Les synthétiseurs "lecteurs d'échantillons": Ces instruments virtuels utilisent des échantillons sonores stockés sur le disque dur (puis en RAM pour pouvoir être utilisés en temps réel). Ceux-ci ressemblent à des expandeurs généralistes ou spécialisés dans un style particulier. Exemples : SampleTank, la série PlugSound, Edirol Hypercanvas etc.

    Les synthétiseurs "à modélisation": Les développeurs de ce type de synthétiseurs cherchent à imiter des instruments analogiques de manière la plus fidèle possible. Ils modélisent pour cela de manière simplifiée chaque composant électronique (ou groupe de composants) de l'instrument analogique à imiter, puis connectent (toujours virtuellement) ces composants entre eux. Le résultat est souvent plutôt réussi et assez proche de l'original. Le premier modèle apparu sur le marché de ce type de synthés virtuels est Rebirth de Propellerheads (imitation de la TB-303 de Roland), suivi de nombreux autres synthés ou instruments vintage (les produits Native Instruments FM7, Pro53 ou B4, Bitheadz Retro AS-1 etc.).

    HalionLes samplers ou échantillonneurs virtuels : Ces instruments virtuels émulent les sampleurs hardware et l'on retrouve donc sur ces instruments les fonctions des sampleurs hardware. La principale différence avec les synthétiseurs "lecteurs d'échantillons" est que les sampleurs virtuels lisent à peu près n'importe quel type d'échantillon (WAV, AIFF, SDII ou formats propriétaires) et sont compatibles avec les différentes banques d'échantillons sonores qui apparaissent régulièrement sur le marché. De plus, ils disposent de nombreux traitements sur les échantillons (notamment les filtres). Exemples de sampleurs virtuels : HALion, Kontakt, EXS24, Gigasampler etc. NB : la différence entre les lecteurs d'échantillons et les samplers est moins flagrante dans le domaine virtuel que dans le monde "Hardware", dans la mesure où l'une des grandes différences dans le monde du hardware entre les synthés/expandeurs et les samplers est la capacité de stockage des échantillons. La différence qui subsiste encore concerne peut-être les possibilités de traitement d'un sampleur, supérieures à celles d'un lecteur d'échantillons.

    Les boites à rythmes (B.A.R) virtuelles sont soit des sampleurs dédiés aux sons de batterie et autres instruments à percussions, soit des synthétiseurs spécialisés dans la modélisation des sons de batterie ou de percussions. Exemples de B.A.R virtuelles : Battery, Gamma 9000, Voodoo etc.

    Les studios virtuels : Ce sont des logiciels tout en un, une sorte de rack virtuel qui contient tous les appareils que l'on peut trouver dans un studio de musique électronique : un synthétiseur analogique, un sampleur, une boite à rythme, un lecteur de boucle, des processeurs d'effets, un séquenceur et une table de mixage. Exemples de studios virtuels: Reason, Studio 9000, Storm etc.

    Pour retrouver ce texte ainsi que d'autres infos (dont un excellent article sur le midi), visitez ma page: http://perso.club-internet.fr/clborne

A propos de l'auteur: Claude Borne
Compositeur de musique à l'image
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