Courbes lissées et enveloppe spectrale

Un spectre est naturellement dentelé : chaque harmonique de la note chantée apparaît sous forme de pic net, séparé des autres par de profondes vallées. La plupart du temps, ce que l’on veut voir, ce ne sont pas les harmoniques individuelles, mais l’enveloppe qui se trouve dessous : les douces collines et vallées qui reflètent les résonances du conduit vocal. La courbe lissée rend cette enveloppe visible.

Ce que montre la courbe lissée

Le filtre du conduit vocal façonne la source en amplifiant les fréquences proches de chaque résonance et en atténuant celles qui en sont éloignées. Les harmoniques qui passent par ce filtre en héritent la forme : une harmonique qui tombe près d’une fréquence de résonance ressort forte, et une harmonique qui tombe entre deux résonances ressort faible.

Le spectre non lissé montre à la fois les harmoniques et la réponse du filtre, mêlées. La courbe lissée masque les harmoniques et laisse apparaître la réponse du filtre, l’enveloppe spectrale. Lire une courbe lissée revient donc presque à lire directement le conduit vocal :

  • Une bosse de la courbe lissée est un formant, quelle que soit l’harmonique qui se trouve tomber dessus.

  • La forme de la courbe entre les formants reflète l’équilibre général de la voix : brillante, chaude, soufflée, timbrée.

  • Deux chanteurs qui produisent la même voyelle produisent des courbes lissées dont les principales bosses se situent à des endroits similaires, même s’ils chantent à des hauteurs différentes.

Fonctionnement du lissage

VoceVista produit la courbe lissée par un filtrage passe-bas du spectre : à chaque fréquence, la valeur affichée est moyennée sur une petite fenêtre de fréquences voisines. La largeur de cette fenêtre (le rayon) détermine la quantité de détails conservés :

  • Un rayon étroit laisse intacte une grande partie du détail harmonique et ne lisse que les irrégularités très locales.

  • Un rayon large lisse entièrement les harmoniques et ne laisse que l’enveloppe lente.

Le bon rayon dépend de ce que vous voulez voir. Pour suivre les formants de façon fiable tout au long d’une phrase chantée, le lissage doit s’adapter à la hauteur : aux hauteurs élevées, les harmoniques sont plus espacées, la fenêtre de lissage doit donc être d’autant plus large. VoceVista vous permet donc d’exprimer le rayon en pourcentage de la hauteur actuelle, ce qui est le bon réglage pour la plupart des travaux pédagogiques et analytiques. Un rayon exprimé en nombre fixe de hertz est également disponible, utile lorsque vous voulez un lissage homogène dans une bande de fréquences fixe.

Quand le lissage aide et quand il masque

Le lissage est le plus utile lorsque vous vous intéressez à la partie du signal qui relève du conduit vocal : formants, identité des voyelles, timbre. Il est moins utile lorsque vous voulez voir les harmoniques individuelles (hauteur, intonation, passages de registre en détail). Une façon de travailler courante consiste à garder les deux vues disponibles et à passer de l’une à l’autre, ou à afficher la courbe lissée en superposition sur le spectre non lissé.

Dans VoceVista

La courbe lissée s’active dans les paramètres d’affichage, séparément pour le spectre à court terme et pour le LTAS ou les spectres moyennés des marqueurs. Le rayon de lissage et son interprétation (relatif à la hauteur ou en Hz absolus) se configurent au même endroit (voir Rayon).