Encore un domaine qui fait rage dans les forum ou les "milieux autorisés" : Les synthés à modélisation seraient-ils tout simplement des VSTi tournant sur un simple hardware simulant en gros un ordinateur muni d'un convertisseur D/A ?
Pour ma part la réponse ne fait aucun doute : ABSOLUMENT !

Ayant déjà démonté un bon nombre de ses synthétiseurs à modélisation (Yamaha AN1X, Roland SH201, Virus C, Korg MS2000, Korg microKorg, Novation Ultranova, ...) je n'ai jamais identifié que 5 éléments :

  1. Un micro-contrôleur ou un microprocesseur
  2. Un (ou un ensemble) de DSP.
  3. Un convertisseur D/A (Digital to Audio)
  4. Un (ou un ensemble) de circuit(s) de mémoire de stockage (R.A.M. / Random Access Memory)
  5. Un circuit contenant les programmes d'exploitation (le bios contenu dans une R.O.M. / Read Only Memory)

Voici un schéma très simplifié d'une architecture typique d'un synthétiseur à modélisation :
schéma synthétiseur à modélisation

1)
Le micro-controleur (ou microprocesseur).

C'est un circuit dédié au monde de l'électronique embarquée, ayant comme principales caractéristiques :
- Peu cher
- Ne nécessitant pas de dissipateurs thermiques (passifs ou actifs)
- Possédant un adressage sur 32 bits
- Possédant une structure simple, permettant un code d'exploitation optimisé, souvent de type R.I.S.C. (Reduced Instruction Set Computer)
- Sa tâche essentielle est de lire et exécuter les instructions contenues dans le BIOS et de transférer les données utiles (les calculs du son) aux DSP.
- Faible consommation énergétique

2) Le DSP
C' est une sorte de microprocesseur spécialisé dans les calculs intensifs en virgule flottante. Il est en général fortement optimisé pour pouvoir faire des calculs parallélisés.
C'est le DSP qui va réellement exécuter les algorithmes de modélisations afin de générer les ondes sonores, leurs harmoniques, et transférer ce "streaming binaire" au convertisseur D/A qui restituera le résultat sous forme audible.

- Peu onéreux (en général on retrouvera souvent les puces Motorola / Freescale de la série 56000 ou des puces Texas Instruments)
- Possédant un adressage sur 32 bits
- Ne nécessitant pas de dissipateurs thermiques (passifs ou actifs)
- Faible consommation énergétique

 

 

3) Le convertisseur D/A
C' est une toute petite puce, dont le rôle consiste à convertir une source binaire en une onde analogique amplifiée audible.
Si les algorithmes de modélisation sont les meilleurs du monde, ils ne peuvent pas avoir un rendu intéressant si ce petit composant est de piètre qualité.
Certains D/A convertissent mal le son, et le résultat obtenu perd souvent certaines nuances dans les hautes fréquences ou dans les très basses fréquences.
Il est notoire que la première série des Yamaha DX-7 avait un D/A très limité (14 bits), et qui handicapait fortement le rendu sonore, spécialement sur les sons métalliques. Le DX-7, en outre, soufflait énormément.

4) Les circuits de RAM
Ce sont de simples circuits de mémoires vives. En général on retrouve 2 ou 4Mo de mémoire vive. C'est là que sont stockés les sons mais ces mémoires servent également à stocker toutes les données nécessaires à la "fabrication" du son via les algorithmes de modélisation.

5) Le BIOS
Il contient toutes les routines d'exploitation du système. Donc la gestion des paramètres à afficher, la gestion de la configuration du système, ainsi que toutes les routines et programmes nécessaires à la modélisation du son.
Par analogie avec le monde informatique, on peut dire que ce circuit contient donc un mini système d'exploitation ainsi que le VSTi qui constitue le coeur sonore de la machine.

Maintenant, voyons ce qui se passe au niveau d'un VSTi tournant sur un ordinateur :

Le schéma (ultra-simplifié) d'un ordinateur classique ne montre que deux différences majeures par rapport à un synthétiseur à modélisation :

schéma interne simplifié ordinateur

1) Le bus de données.

En effet, sur un ordinateur, il existe différentes vitesses de fonctionnement adaptées aux différentes extensions d'entrées/sorties.
Ce bus est donc plus complexe, et la carte son (soit interne via un bus PCI, soit externe via une lisaison USB ou Firewire) ne servira donc que pour la conversion du flux binaire en audio, grâce à son convertisseur D/A.
Ici aussi, en fonction de la qualité de la carte son, le convertisseur D/A aura une grande importance dans le rendu sonore.

2) Les DSP.
Ceux-ci ont disparu, car ils ne sont d'aucunes utilités dans le cas d'un ordinateur contemporain.
Le CPU d'un ordinateur actuel est des centaines de fois plus puissant qu'un DSP. Le CPU seul suffit donc amplement à gérer le système d'exploitation ainsi que le ou les VSTi qui sont en mémoire.
Dans le cas d'un synthétiseur hardware, le CPU seul ne suffirait pas. Il pourrait éventuellement permettre de générer un son monophonique avec une synthèse assez réduite en nombre de paramètres. Il font donc obligatoirement lui adjoindre un ou plusieurs DSP(s).

Conclusion :
On remarque que toute la génération audio, et donc tout ce qui gère la composition du son est "programmée" et n'existe que sous la forme d'un logiciel.
Ce logiciel est soit intégré dans une mémoire de type ROM pour un synthétiseur hardware. Soit ce logiciel est un programme chargé en mémoire vive dans le cas d'un ordinateur.
Une fois cela étant, le hardware permet uniquement de donner une puissance de calcul afin d'envoyer le résultat à un convertisseur D/A.
Tout cela est totalement similaire dans les 2 mondes.
Ceci dit, on pourra facilement changer de carte-son sur un ordinateur, et donc obtenir éventuellement un meilleur convertisseur D/A.
Dans le cas d'un synthétiseur, ce composant est soudé sur la carte principale du synthétiseur, et donc il faudra faire avec... il n'y a pas d'autre choix.

Donc, tout ce qui sort d'un synthé à modélisation pourrait être fait avec un ordinateur.
La seule importance ici est la qualité des algorithmes (le programme) et la puissance de calcul.
Mais en 2011, les micro-processeurs surclassent (très) largement les DSP...

Il serait donc idiot d'acheter un synthé à modélisation, puisqu'on pourrait simplement acheter son équivalent VSTi ?
En principe je dirais que oui, si ... les constructeurs vendaient le "coeur" sonore de leur synthétiseurs sous forme de VSTi... Mais ce n'est pas (encore) le cas. Donc si on veut obtenir toutes les caractéristiques d'un son qui émane d'un Virus-C ou d'un microKorg par exemple, il faudra posséder le synthé, puisque à ce jour les constructeurs ne proposent pas leur équivalent VSTi. On pourra toutefois s'en approcher fortement à l'aide d'un VSTi classique en s'appliquant...