Plate Reverb

Delay et reverb · Circuit · Bronze

Un réseau de retards réinjectés les uns dans les autres, à la manière d’une plaque.

Le halo clair et lisse d’un disque de studio. Joue un accord et elle s’épanouit aussitôt, sans écho qu’on puisse compter : un scintillement dense qui enveloppe les notes, les suit et s’éteint, plus brillant qu’aucune pièce. Garde-la courte et une rythmique en son clair s’éclaire ; ouvre Decay et une mélodie lente ou un solo flotte des secondes sur sa propre queue. Le Predelay laisse passer le médiator avant que la plaque réponde : ton jeu reste devant.

Son histoire

La plaque a été la réponse du studio à la chambre d’écho. En 1957, la firme allemande EMT (Elektromesstechnik), avec un institut de radiodiffusion, sort l’EMT 140 : une tôle d’acier très fine, d’un mètre sur deux, suspendue par ses coins dans un cadre. Un moteur comme celui d’un haut-parleur la fait vibrer, des capteurs posés sur la tôle lisent ce qu’elle fait, et un amortisseur en feutre, approché ou éloigné d’elle, règle la réverbération d’une à cinq secondes. L’ensemble pesait environ 270 kg (600 livres) et demandait une pièce à lui, à l’abri du bruit. Ce qu’elle rendait arrivait presque aussitôt, et dense dès le premier instant.

Abbey Road en a quatre dès la fin des années 1950, sept en 1976. On les entend sur Sgt. Pepper’s Lonely Hearts Club Band des Beatles et sur The Piper at the Gates of Dawn et The Dark Side of the Moon de Pink Floyd ; John Lennon aimait tant son son qu’il en a acheté une stéréo pour Imagine. La 140 est restée en production 25 ans, et elle reste la plaque de référence.

Puis la réverbération devient numérique : l’EMT 250, la première réverbération numérique du commerce, en 1976, et la 224 de Lexicon, présentée en 1978, dont les programmes de plaque sont partout sur les batteries des années 1980. Comment on fait une réverbération avec des retards et des filtres, la page de la Room Reverb le raconte, depuis Schroeder en 1962. En 1997, Jon Dattorro en publie une « de la classe des plaques » dans le Journal of the Audio Engineering Society : quelques diffuseurs, puis un anneau de retards réinjecté sur lui-même, dont les deux passe-tout sont lentement modulés pour qu’une longue queue ne tinte pas. C’est devenu un dessin célèbre, le point de départ de réverbérations logicielles depuis.

La variante que tu joues

Il n’y a pas de pédale derrière, ni d’acier : c’est la réverbération de Dattorro écrite en netlist pour Robine Studio, avec ses longueurs de retard, ses coefficients et les sept prises de sortie de son canal gauche. Dans l’ordre :

• le Predelay, de 1 à 100 ms, avant tout le reste ;
• un passe-bas à 10 kHz à l’entrée, puis ses quatre diffuseurs d’entrée, des passe-tout qui changent l’attaque du médiator en un nuage de petits échos ;
• son anneau : quatre quarts, chacun un passe-tout et une ligne à retard, 725 ms pour en faire le tour. Le huit qu’il dessine est cet anneau, dessiné ici comme la boucle unique qu’il est. Deux quarts passent par un passe-bas, le Damping : environ 16 kHz à 0, environ 1,5 kHz à 1. Les quatre passent par l’atténuateur du Decay, jusqu’à 0,98 par quart ;
• les sept prises où il lit la queue, mêlées au son sec par le Mix, du son sec seul à la plaque seule.

Trois choses diffèrent de son dessin : rien n’est modulé, l’entrée entre dans l’anneau en un point au lieu de deux, et elle est mono. La Room Reverb reprend le même anneau à 0,18 de sa taille ; l’Ambient Reverb est celle-ci avec sa modulation retrouvée et de la place pour de très longues queues.

Ce qu’elle n’est pas :

• une plaque : une plaque est une tôle d’acier qui vibre. Ceci est la recette d’une réverbération qui sonne comme elle, pas un modèle de l’EMT 140 ni d’aucune plaque ;
• un circuit qu’on pourrait construire : le cœur d’une réverbération n’est pas un composant électronique, et les lignes à retard sont idéales ;
• stéréo ou mouvante : elle est mono, et comme rien n’est modulé, une très longue queue peut tinter un peu aux fréquences propres de l’anneau.

Pour commencer

• Une lueur sur une rythmique claire : Decay à 0,3 (une queue d’environ une seconde), Damping vers le milieu, Mix bas, vers 0,2.
• Une ballade ou un solo lent : Decay entre 0,5 et 0,7 (1,7 à 3,2 s), Predelay monté vers 0,6 (quelque 16 ms) pour que l’attaque de chaque note ressorte avant que la plaque réponde.
• Un lavis : Decay à 0,9 (environ 9 s), Damping vers 1 pour que la queue s’assombrisse en durant, Mix à ton goût.

Le circuit

Une ligne par composant : son nom, les nœuds où il est branché, sa valeur (1.6e3 vaut 1,6 kΩ, 1e-8 vaut 10 nF). Une ligne A est une ligne à retard, son temps en secondes (delay=), ou entre min et max réglé par un bouton ; une ligne E est un amplificateur idéal, le dernier nombre son gain ; une ligne P est un potentiomètre : son extrémité haute, son curseur, son extrémité basse. gang=Decay lie les quatre atténuateurs du Decay au même bouton, comme gang=Damping pour ses deux passe-bas.

Robine plate reverb
* Written for robine-spice, after J. Dattorro, "Effect Design, Part 1: Reverberator
* and Other Filters" (JAES, 1997): four allpass diffusers, then a ring of four
* allpasses and four delay lines, with his lengths, his coefficients and the
* seven output taps of his left channel. It is his figure-of-eight tank drawn
* as the single loop it is. Differences: nothing is modulated, the input enters
* the ring at one point instead of two, and it is mono.
* A plate is a mechanical object; nothing here is a circuit one could build. It
* is in the library because a reverberator is delay lines and filters wired in
* a loop, which the delay element makes expressible, and as a usable effect.
* Controls: Predelay (1 to 100 ms), Damping (0 bright, 1 dark), Decay, Mix.
* Decay and Damping each move several potentiometers at once (gang=).
Vin in 0 DC 0
Rin in 0 1e6
Ebuffer dry 0 in 0 1
APredelay early 0 dry 0 min=1m max=100m pos=0.3
* Input bandwidth, 10 kHz.
Rband early band 1.6e3
Cband band 0 1e-8
Eband x0 0 band 0 1

* Input diffusion.
Ein1a in1.t 0 x0 0 1
Ein1b in1.v in1.t in1.d 0 -0.75
Ain1 in1.d 0 in1.v 0 delay=4.771345e-03
Ein1c in1.u 0 in1.d 0 1
Ein1d in1 in1.u in1.v 0 0.75
Ein2a in2.t 0 in1 0 1
Ein2b in2.v in2.t in2.d 0 -0.75
Ain2 in2.d 0 in2.v 0 delay=3.595309e-03
Ein2c in2.u 0 in2.d 0 1
Ein2d in2 in2.u in2.v 0 0.75
Ein3a in3.t 0 in2 0 1
Ein3b in3.v in3.t in3.d 0 -0.625
Ain3 in3.d 0 in3.v 0 delay=1.273479e-02
Ein3c in3.u 0 in3.d 0 1
Ein3d in3 in3.u in3.v 0 0.625
Ein4a in4.t 0 in3 0 1
Ein4b in4.v in4.t in4.d 0 -0.625
Ain4 in4.d 0 in4.v 0 delay=9.307483e-03
Ein4c in4.u 0 in4.d 0 1
Ein4d in4 in4.u in4.v 0 0.625

* The ring: what comes back from its end is added to the diffused input.
* Each quarter is an allpass, a delay line, a low-pass on two of them, and
* the Decay attenuator (0.98 at most).
Ering1 ring.t 0 in4 0 1
Ering2 ring ring.t return 0 1
Etank1a tank1.t 0 ring 0 1
Etank1b tank1.v tank1.t tank1.d 0 -0.7
Atank1 tank1.d 0 tank1.v 0 delay=2.257989e-02
Etank1c tank1.u 0 tank1.d 0 1
Etank1d tank1 tank1.u tank1.v 0 0.7
Aline1 line1 0 tank1 0 delay=1.496253e-01
Rdamp1 line1 damp1.a 1e3
PDamping1 damp1.b damp1.b damp1.a 1e4 taper=lin pos=0.3 gang=Damping
Cdamp1 damp1.b 0 1e-8
Edamp1 damped1 0 damp1.b 0 1
PDecay1 damped1 decay1 0 1e5 taper=lin pos=0.5 gang=Decay
Edecay1 q1 0 decay1 0 0.98
Etank2a tank2.t 0 q1 0 1
Etank2b tank2.v tank2.t tank2.d 0 -0.5
Atank2 tank2.d 0 tank2.v 0 delay=6.048184e-02
Etank2c tank2.u 0 tank2.d 0 1
Etank2d tank2 tank2.u tank2.v 0 0.5
Aline2 line2 0 tank2 0 delay=1.249958e-01
PDecay2 line2 decay2 0 1e5 taper=lin pos=0.5 gang=Decay
Edecay2 q2 0 decay2 0 0.98
Etank3a tank3.t 0 q2 0 1
Etank3b tank3.v tank3.t tank3.d 0 -0.7
Atank3 tank3.d 0 tank3.v 0 delay=3.050973e-02
Etank3c tank3.u 0 tank3.d 0 1
Etank3d tank3 tank3.u tank3.v 0 0.7
Aline3 line3 0 tank3 0 delay=1.416955e-01
Rdamp3 line3 damp3.a 1e3
PDamping3 damp3.b damp3.b damp3.a 1e4 taper=lin pos=0.3 gang=Damping
Cdamp3 damp3.b 0 1e-8
Edamp3 damped3 0 damp3.b 0 1
PDecay3 damped3 decay3 0 1e5 taper=lin pos=0.5 gang=Decay
Edecay3 q3 0 decay3 0 0.98
Etank4a tank4.t 0 q3 0 1
Etank4b tank4.v tank4.t tank4.d 0 -0.5
Atank4 tank4.d 0 tank4.v 0 delay=8.924431e-02
Etank4c tank4.u 0 tank4.d 0 1
Etank4d tank4 tank4.u tank4.v 0 0.5
Aline4 line4 0 tank4 0 delay=1.062800e-01
PDecay4 line4 decay4 0 1e5 taper=lin pos=0.5 gang=Decay
Edecay4 return 0 decay4 0 0.98

* Wet signal: seven taps, each a short delay line fed like the long one it
* taps (a line's input, or the inside of an allpass).
Atap1 tap1 0 tank3 0 delay=8.937872e-03
Ewet1 wet1 0 tap1 0 0.6
Atap2 tap2 0 tank3 0 delay=9.992944e-02
Ewet2 wet2 wet1 tap2 0 0.6
Atap3 tap3 0 tank4.v 0 delay=6.427875e-02
Ewet3 wet3 wet2 tap3 0 -0.6
Atap4 tap4 0 tank4 0 delay=6.706764e-02
Ewet4 wet4 wet3 tap4 0 0.6
Atap5 tap5 0 tank1 0 delay=6.686603e-02
Ewet5 wet5 wet4 tap5 0 -0.6
Atap6 tap6 0 tank2.v 0 delay=6.283391e-03
Ewet6 wet6 wet5 tap6 0 -0.6
Atap7 tap7 0 tank2 0 delay=3.581869e-02
Ewet7 wet7 wet6 tap7 0 -0.6
PMix wet7 out dry 5e4 taper=lin pos=0.35
Rload out 0 1e6
.input Vin
.output out

Mesurée face à

Aucune vraie réverbération : il n’y a pas de plaque qu’elle prétend être, et une capture (NAM) ne peut pas tenir la queue d’une réverbération. Elle est mesurée face à ngspice, le simulateur de référence, à qui chaque ligne à retard est donnée comme une ligne de transmission adaptée entre deux tampons, et sur sa propre réponse impulsionnelle, au Damping de la netlist (0,3) :

Sa note

Bronze, score 100. Le calcul est juste : il suit ngspice à −152,2 dB à 48 kHz et −151,9 dB à 192 kHz, et ses quatre boutons sont d’accord avec lui. Elle reste au bronze parce que rien de réel ne lui a été comparé (la note dit : 0 réglage sur 1 proche d’un vrai appareil), et rien ne peut l’être, puisqu’elle n’est la copie d’aucune plaque.

Sources : Reverb effect (Wikipédia), Elektromesstechnik (Wikipédia), The Origins of EMT Reverb (Universal Audio), Lexicon (Wikipédia), UA Lexicon 224 (Sound On Sound), reverberator (MathWorks), Plateau (Valley Audio) ; J. Dattorro, « Effect Design, Part 1: Reverberator and Other Filters », JAES 45(9), 1997.