Distorsion (effet sonore)

La distorsion désigne une altération du signal. Bien qu'une certaine dégradation du symptôme ne puisse être évitée, sa qualité doit être transmise avec la plus grande fidélité possible. Les progrès accomplis en la matière ont créé en audio une référence appelée Haute Fidélité, dont la qualité n'introduit que des altérations négligeables dans les signaux tels qu'ils ont été enregistrés ou transmis. La limitation de la distorsion dans les circuits intégrés participe ainsi à l'intégrité du signal.

Paradoxalement, la distorsion électronique peut être désirée. Alors que les progrès en électronique tendent à réduire les déformations du signal, les musiciens et les fabricants d'instruments utilisent sa dégradation comme un élément positif à même d'identifier un certain type de son. C'est le cas par exemple des amplificateurs pour guitare électrique, parfois dotés d'un réglage d'overdrive en entrée, capable de saturer la ligne. De même, pour varier les effets musicaux, il existe des pédales électroniques nommées distorsion ou fuzz. Elles sont conçues pour déformer le signal, mais dans ce cas, de façon volontaire.

Les effets de la distorsion électronique

Les causes responsables de créer de la distorsion sont multiples. Citons les câbles excessivement longs qui réduisent les fréquences élevées. C'est de la distorsion linéaire. Elle existe nécessairement dès que des éléments emmagasinent de l'énergie et la restituent avec du retard.

Il existe également la distorsion de phase. Celle-ci a des conséquences sur l'amplitude du signal, dont le niveau de crête peut varier alors que sa puissance ne change pas. Citons de même la distorsion harmonique qui se produit par écrêtage à cause d'un niveau excessivement élevé et celle d'intermodulation qui se crée dans un système non linéaire entre deux fréquences.

Tous les instruments analogiques entraînent de la distorsion. En cas de surcharge ou de mauvaise adaptation, la dégradation du signal augmente notablement. Le plus dominant dans l'audio étant l'enceinte acoustique à cause des effets mécaniques liés à la membrane des haut-parleurs. Mais la raison peut être due à d'autres sources qui viennent s'ajouter, comme le transformateur, l'amplificateur, la platine disque ou les têtes d'un magnétophone à bandes. Tous ces éléments enrichissent en sortie la distorsion harmonique.

Toutefois, l'appareillage audio est fréquemment conçu pour répondre à une reproduction sonore suffisamment fidèle qui puisse satisfaire les vœux de l'audiophile, même si le passage du son analogique au son numérique, dans les années 1980, a démontré un certain attachement à la déformation du signal.

Logiquement, le traitement numérique vis-à-vis de celui analogique résout le problème de la distorsion en transmettant le signal sans aucune déformation ou presque. En effet, celui-ci se compose d'une suite de nombres (valeurs 0 et 1) correspondant à un niveau pour chaque échantillon, eux-mêmes codés selon une indication exprimée en bits. Néanmoins, il suffit que le résultat d'une opération tombe sur une valeur intermédiaire entre celles possibles pour que son arrondissement traduise aussitôt de la distorsion. L'augmentation du nombre de bits, qui s'effectue via les multiplications et les additions des valeurs 0 et 1, diminue d'autant le phénomène constaté.

Utilisation de la distorsion en musique

La distorsion est certainement l'effet le plus représentatif de la musique rock et hard rock. Son utilisation apporte un grain de son particulier à l'instrument qui favorise la personnalité du musicien qui l'emploie.

L'effet de distorsion est fréquemment employé avec la guitare, bien que la création de sons saturés et distordus peut s'appliquer à d'autres instruments comme la basse ou le piano électrique, voire la voix avec les "voicetones".

Son utilisation produit un son diffus qui le rend moins percutant, mais d'autant plus consistant et "lourd". Le son gagne en chaleur, mais il perd en dynamique. Quand son dosage augmente, le rapport avec le son naturel prend de la "distance", jusqu'à dénaturer ce qui sert de référence identitaire à l'instrument.

D'une façon générale, le contrôle de la distorsion s'étale de la guitare jusqu'aux enceintes. Obtenue par un écrêtage du signal, elle comprime l'attaque de la note jouée tout en augmentant ses harmoniques. L'effet peut être conçu via l'amplificateur de scène en maniant le gain du préampli indépendamment du volume de sortie ou sous forme de pédale indépendante, même si le plus souvent, elle est utilisée au sein d'expandeurs et de pédaliers multieffets.

Le contrôle des fréquences sur l'amplificateur est un élément à considérer dans la construction identitaire du son. Le creusement des médiums aura pour effet d'assourdir le son, tandis que la suppression des basses engendrera un son nettement plus "criard" et moins étouffé. L'utilisation d'un modèle à lampes est conseillée pour apporter davantage de chaleur sonore. De nos jours, il est même envisageable de simuler la distorsion d'un amplificateur à lampes en incorporant un tube électronique de pré-amplification alimenté en basse tension comme la "Chandler Tube Driver" ; l'autre possibilité étant l'emploi d'un pré-ampli indépendant qui viendra se positionner entre l'instrument et l'ampli.

Guitare avec pédale de distorsion

Les pédales de distorsion

L'avantage appréciable à utiliser une pédale est de permettre la transformation du signal de l'instrument et un meilleur contrôle de celui-ci indépendamment de l'amplificateur. Cela autorise le musicien à utiliser l'effet externe sans modifier le mode de fonctionnement linéaire de la source amplificatrice.

Il existe différentes pédales de distorsion sur le marché, avec des variantes allant jusqu'à la saturation (overdrive). Concernant la fuzz, celle-ci agit à la façon d'un limiteur. Lorsque le signal est augmenté, il est limité de manière à ne pas dépasser une certaine amplitude autorisée par le circuit et répondant sous le terme de hard-clipping.