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Gate

Réglages - Schémas - Utilisations Pratiques - Utilisations Spéciales - Références
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Introduction

L’Expander (en France on utilise souvent le mot francisé : expanseur, mais je resterai au mot anglais) à l’encontre d’un compresseur (qui agit sur la partie haute du gain) sert à maîtriser la dynamique d’un signal dans le bas du gain (généralement là où se trouve le bruit résiduel).

La dynamique est l’étendue du signal le plus faible au signal le plus fort.
Le fonctionnement basique d’un expander est très simple. Il réduit plus ou moins (selon les réglages) le signal en dessous d’un certain seuil, ce qui a comme effet l’éloignement du bruit résiduel du signal utile !

Le gate fonctionne comme un interrupteur automatique qui coupe le signal dès qu’il se trouve en dessous d’un certain seuil (threshold).

Le gate ou noise-gate (porte de bruit) est utilisé surtout pour les instruments percussifs et pour un nettoyage radical, tandis que l’expander sert pour le traitement des signaux plus délicats comme la voix ou le mix.

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Les réglages qu’on trouve généralement sur un expander/gate sont:

THRESHOLD - règle le seuil (en décibel) en dessous duquel l’expander commence à travailler ou en dessous duquel le gate se ferme.

RANGE ou RATIO - règle le taux d’expansion. Un taux (ratio=relatif) de "1:infini" correspond à Gate. Dans le cas d’un affichage en dB (range=fixe), celui-ci indique simplement la réduction fixe en dB du signal quand il est en dessous du threshold. On peut considérer qu’à partir de 60 dB, le signal est coupé (gate).

ATTACK – le temps que le gate mettra pour s’ouvrir. On ne trouve pratiquement jamais ce paramètre réglable. Il est fixe (et son temps dépend de la qualité de l’appareil et de ses composants) et devrait être le plus rapide possible (quelques microsecondes au plus).
Sur les appareils sophistiqués, ce réglage peut servir à couper les attaques (débuts) d’un signal pour des effets spéciaux (effet de violon par exemple)

HOLD – règle le temps pendant lequel le gate restera ouvert, après que le signal est retombé en dessous le threshold. (uniquement disponible pour le gate)

RELEASE - règle le temps que le gate mettra pour se fermer une fois, le temps HOLD écoulé. (uniquement disponible pour le gate)

FILTER (réglage) – il s’agit d’un filtre (bandpass ou paramétrique selon les options disponibles), qui permet de piloter le déclenchement de l’expansion ou du gate par une seule bande de fréquence de fréquence du signal et non pas par la totalité. Très utile pour affiner les réglages.

MONITOR – fonctionne avec le FILTER pour écouter la bande de fréquence qu’on est en train de régler

FILTER (bouton) – sert à mettre en route ou by passer la fonction FILTER

COUPLE ou STEREO - sert à coupler les deux canaux pour une utilisation en stéréo, pour empêcher de faire sauter le son d’un côté à l’autre. Dans ce cas, seulement les réglages du canal gauche seront actifs et piloteront les deux canaux simultanément.

On trouve également des LEDs qui indiquent la réduction en décibel (souvent à l’envers c’est-à-dire, le zéro se trouve à droite) et surtout trois (parfois quatre) LED’s, très important pour indiquer l’état et l’action du gate.
La Led rouge à gauche indique que le gate est fermé (aucun son ne passe)
La Led jaune au milieu indique que le gate est ouvert est en position hold ou release – dans le cas de quatre Led’s on trouve ici deux Led distincts pour les deux états.
La Led verte à droite indique que le gain du signal est au-dessus du réglage threshold

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SCHÉMAS

Petit rappel du fonctionnement d’un compresseur

	Tout signal dépassant le THRESHOLD (0 dB dans notre exemple) est compressé au taux (RATIO) reglé. Ainsi, avec une RATIO de 2 :1 et un THRESHOLD de 0 dB un signal de 10 dB à l’entrée n'aura plus que 5 dB à la sortie. En réglage LIMITEUR le gain de sortie ne dépassera plus les 0 dB. En mode SOFTKNEE la compression commencera un peu avant le point de threshold et amorcera une courbe au lieu d’un angle subit.
Admettons, que notre système (console,ampli etc.) commence à saturer sérieusement à partir de + 4 dB (un convertisseur numérique sature déjà à 0 dB), on règle donc le gain à ce que le signal ne dépasse jamais les 4 dB. Avec le Threshold à 0 dB et une ratio de 4:1 on ne compresse que légèrement les peaks du signal et on pourra ensuite de nouveau remonter la totalité du signal jusqu’aux 4 dB. Le signal sera plus fort sans saturer; les passages forts sortirant atténués et les passages à faible gain seront plus fort qu’avant. En réglage Limiteur tous les peaks seront radicalement coupés!

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Le fonctionnement de l’Expander est proche de celui d’un Compresseur

	Un EXPANDER agit en dessous du seuil de THRESHOLD, et non pas au-dessus comme c’est le cas du compresseur. Ainsi, avec une RATIO de 1 :2 et un THRESHOLD de -40 dB, un signal de – 50 dB se verra diminué de 20 dB et n’aura donc que –60 dB à la sortie (avec une ratio de 1:4 il tombera à –80 dB) En réglage GATE, le gain de sortie sera "-infini", donc pas de signal à la sortie !
L’expander est souvent utilisé pour éloigner le souffle du signal utile. Les schémas ci-dessus illustrent le fonctionnement. Une partie du signal (bleu) est avalé par le souffle résiduel (rouge) du système de sonorisation ou d’enregistrement etc.(fig1) En réglant le threshold sur le seuil du souffle (dans notre exemple –50 dB) et en affectant une légère expansion (de, disons 1:2), on diminuera de quelques dB’s tout le signal qui se trouve en dessous de ce seuil.(fig2) On remarquera que les parties bleues, couvertes par le souffle avant le traitement, se trouvent toujours dans le souffle après l’expansion (eh oui, il n’y a pas de miracle), mais on aura quand même gagné quelques dB de signal utile en plus, tout en s’éloignant du souffle dans les passages les plus calmes...!! Avec un ratio de 1:infini, ou en réglage gate, tout signal descendant en dessous du seuil (threshold) est rigoureusement coupé (fig3)

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QUELQUES EXEMPLES D’UTILISATION PRATIQUES

Il est pratiquement impossible de donner des exemples de réglages concrets, comme je l’ai fait pour la compression, du fait que ces réglages changent énormément d’un cas à l’autre, dépendant de la nature du signal original et de son gain, du gain du souffle etc.

Général

Le gate et l’expander peuvent être utilisés avant ou après la compression selon ce qu’on veut obtenir. Pour les signaux complexes comme la voix et quand il s’agit de supprimer un peu le souffle et de regagner un peu de dynamique après une forte compression, il est mieux de compresser d’abord et d’expanser ensuite.
Explication : La compression augmente automatiquement le souffle car une fois qu’on aura compressé le gain dépassant le threshold, on augmentera l’ensemble du signal donc le souffle avec.
Un expander branché à la suite et savamment dosé repoussera de nouveau le souffle vers le bas sans cependant toucher au haut de la bande dynamique.

Il y a une autre raison d’opter pour un tel enchaînement. Le souffle n’est pas présent dans sa totalité dès le départ mais s’additionne d’étage en étage, de traitement en traitement et c’est pour cette raison qu’il est plus raisonnable de placer l’Expander en fin de chaîne et le Compresseur au début quand il n’y a encore que très peu de souffle.
Pour les instruments rythmiques où l’on utilise le gate pour couper le son superflu, il est plus judicieux de placer le gate en début de chaîne pour disposer dès le départ d’un signal épuré au maximum ce qui facilitera nettement le traitement en aval.

L’expander est une partie intégrante des processeurs de Réduction de Bruit qui utilisent des filtres et des procédés assez compliqués pour séparer le bruit du signal utile. Le principe basique est d’ajouter d’abord un bruit blanc (souffle) bien spécifique (et reconnaissable) au son, d’appliquer une bonne dose d’expansion et d’enlever de nouveaux le bruit précédemment ajouté (qui emporte avec lui une bonne partie du bruit résiduel) par des filtres. Ceci est bien sûr une version très simplifiée des faits réels.
Les bons processeurs réducteurs de bruit sont très chers mais aussi très efficaces. Les gadgets d’entrée de gamme comme un Denoiser de Behringer ne servent à rien à part vous coûter pas cher - certes, mais des euros quand même

Sidechain

Il s’agit d’une entrée jack stéréo supplémentaire. Elle a pour fonction de permettre de piloter l’action du gate par une source extérieure.
En branchant une source ici (boîte à rythme, grosse-caisse, ou n’importe quel signal dynamique) le signal déclenchera l’action du gate qui sera appliquée sur le signal de l’entrée normale.
Exemple: si vous branchez une grosse caisse sur l’entrée sidechain et de la musique sur l’entrée normale vous allez pouvoir déclencher l’ouverture du gate avec la GC. C’est-à-dire dès qu’on tape sur la GC le gate ouvre et laisse passer la musique ; tant que vous ne tapez pas le gate reste fermé et la musique ne passe pas. Un effet qui est aussi utilisé en discothèque ou pour la techno. On appelle cela du triggering.
Laissez libre cours à votre imagination et à votre intuition pour explorer toutes les possibilités.

Le Filtre

Le filtre a un rôle assez important pour régler le gate ou l’expander. On peut en effet cibler la fréquence typique d’un instrument visé.
Si par exemple vous avez du mal à régler les gates de deux toms voisins car chaque micro capte trop de son du tom voisin, vous pouvez ruser avec les filtres en les réglant sur des médiums par exemple (2 à 3 kHz). Dans ce cas, le gate sera déclenché uniquement par les fréquences en question. Or les micros dynamique et cardioïde ont tendance à bien atténuer ces fréquences quand elles ne viennent pas pile d’en face. Le gain-déclencheur du micro voisin sera donc bien atténué et le tout sera plus facile à régler. Il va de soi que le filtre n’agit qu’internement et n’a pas d’influence sur le son en soi !

Autre exemple : vous voulez extraire une caisse claire d’une prise complète et déjà mixée de batterie. En réglant le gate ordinairement celui-ci va s’ouvrir non seulement pour le son de caisse claire mais aussi pour la grosse-caisse et des coups forts des toms. En réglant le filtre avec patience sur la fréquence typique de la caisse claire (c’est-à-dire des harmoniques haut-médiums spécifiques) on arrive à faire en sorte que le gate s’ouvre uniquement pour le son de caisse claire, même s’il y a d’autres sons plus forts.
Dans un mix général, on pourra utiliser la fonction du filtre pour mieux cibler l’action de l’expander sur les hautes fréquences (souffle) ou la voix par exemple, tout en excluant un déclenchement par les fréquences graves.

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La Batterie

C’est ici que les Gates seront presque indispensables !
On utilise le gate surtout sur les toms et la grosse-caisse mais rarement sur la caisse claire (sauf pour les effets spéciaux) car il agit trop abruptement et risque d’enlever des petits détails qu’un batteur utilise dans un jeu en finesse (petites frappes, frisement du tapis, roulements sur la peau etc). Personnellement j’ai complètement abandonné l’utilisation d’un gate sur la CC en live mais en studio, il est toujours largement utilisé.
Le réglage du gate influe largement sur le son obtenu. Il servira surtout à éliminer les harmoniques tournantes des peaux qui résonnent (qui n’a pas déjà eu affaire à ces fréquences qui tournent et vrombissent dès que le batteur frappe son tom-floor?) et d’autre part à empêcher le micro de prendre autre chose que le son du fût auquel il est assigné.
La caisse claire qui bave dans le micro de la grosse-caisse est un exemple qui fait suer tout le monde car le son (déjà réglé) de la CC change dès qu’on ouvre le micro de GC ; et en même temps on a du mal à régler le kick de la bombe (2 à 3 kHz) sans de nouveau influer sur le son de la CC…c’est le bordel !

On commence toujours par régler le threshold de sorte que le gate ouvre seulement quand on tape sur le fût en question et qu’il reste fermé quand on tape sur son voisin. C’est un poil tatillon et ça demande une certaine finesse dans les doigts. Avec un gate bas de gamme ce sera plus difficile encore….
Une fois qu’on a réglé le seuil correctement on ajuste le hold et le release et c’est ici qu’on influe sur le son qu’on va obtenir. Avec ces réglages au plus court on ne gardera que l’attaque du son. Ça n’est même plus un son mais un signal sec, précis et puissant qui pourra servir de base pour bâtir (avec des effets compression, eq, reverbe etc) des sons hyper-puissants (mais un peu artificiels quand même)
En pratique on réglera le Hold à quelques centièmes ou dixièmes de secondes avec un Release de 0,05 à 0,1 sec pour récupérer plus ou moins d’harmoniques qui sont très importantes pour la texture et la couleur du son.
Pour la grosse-caisse on enchaînera ensuite un compresseur/limiteur pour gonfler le son au maximum.

La Guitare

Les guitaristes font souvent un rafut de la mort que ce soit sur scène ou en studio, avec des amplis boostés à fond, une dizaine de pédales - gros moteurs de souffle et des lampes qui signalent leur présence et état de fatigue à ceux qui ne veulent pas l’entendre; bref, c’est la mer (les Bretons sauront de quoi je parle).
Quand le guitariste en question est au sommet de son expression artistique et nous envoie un riff de 130 dB dans la gueule, il y n’a aucun problème de souffle mais de Dieu, quand il s’arrête de jouer la tempête se lève.
Un gate bien réglé reposera les oreilles et les nerfs de tout le monde, surtout avec une sono d’une vingtaine de kW’s…Mais il faudra faire attention de bien le régler pour ne pas couper le son accidentellement dans les passages plus cools et joués tout en finesse !
Le gate inséré dans la tranche de console fera son affaire pour la sono et/ou un éventuel enregistrement mais ne changera rien pour la mer sur scène. Beaucoup de guitaristes adaptent aujourd’hui un noise-gate (ça existe en petite pédale) directement dans l’enchaînement de leurs effets, en général en bout de chaîne juste avant de rentrer dans l’ampli. Bien entendu, presque tous les processeurs multi-effets pour guitaristes hébergent aujourd’hui un circuit "noise-gate".

La Voix

Pour la voix, on n’utilisera jamais de gate (sauf pour les effets spéciaux) car il coupe trop sec et cela déforme la voix (les voyelles mais surtout les syllabes qui ne ressemblent à plus rien quand on leur enlève ne serait-ce qu’une infime partie de son).
On utilisera donc de préférence un expander réglé au petit poil, en finesse et avec patience.
Comme je l’ai dit plus haut, il est impossible de donner un réglage par défaut car il faut vraiment l’adapter à chaque cas particulier. Commencez avec un threshold assez bas et un Ratio du genre 1 :1,5. Si vous trouvez des réglages satisfaisants, montez légèrement ces deux paramètres, tout en faisant attention de ne pas avaler les chuchotements et passages bas de la voix.
Le traitement de la voix va toujours de pair avec de la compression qui sera appliquée avant l’expansion.
Donc : Micro=>Preamp=>Compression=>Deesseur=>EQ=> Expansion =>console ou enregistreur

Le Mix

L’expander fait partie des outils de Mastering mais pour cela il y a des processeurs spécialisés qui ont des réglages plus fins et adaptés au besoin d’une telle complexité qu’est un mix complet.

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UTILISATIONS SPÉCIALES

Un gate peut servir à découper le son rythmiquement en petites séquences. Ce procédé est beaucoup utilisé dans la musique électronique. Le principe est très simple. Une source rythmique (grosse-caisse, boîte à rythme, etc…) pilote via l’entrée "sidechain" d’un gate le matériel sonore qui est branché sur son entrée.
Selon les réglages du Gate (Threshold, Hold et Release en l’occurrence) on aura à la sortie un signal découpé et rythmé. Très intéressant quand on traite des nappes de synthé ou autres sons longs.
On parle également de triggering car avec un simple gate, on peut obtenir des signaux basiques :on/off qui pourront servir de leur côté à piloter d’autres processeurs.

Le gate sert également à produire des breaks absolument surprenants.
Réglé assez raide, il coupera le son pile et net dès que le son baisse

Un autre truc très intéressant consiste à sortir des extraits de son d’un enregistrement pour les traiter et les réinjecter ensuite.
Exemple : Vous avez une piste de batterie ou de caisse claire. Avec un gate (en hardware ou en plug-in) réglé très rigoureusement sur la caisse claire, vous allez extraire une petite partie du son, par exemple l’attaque plus quelque centièmes de seconde de Hold avec un release au plus court, et vous enregistrez cela sur une autre piste dans la même séance (sur la même bande). Après un traitement de feu (égalisation, reverbe ou tout autre effet) vous remixez ce son avec l’original !

Toujours pour la caisse claire, vous pourriez raccourcir le son en réglant le gate assez raide et y coller ensuite une très grosse reverbe très courte...
Votre caisse claire n’aura pas fini de vous étonner…!!

Un vaste champ d’utilisation pour le gate est le domaine des effets. C’est pour piloter ou maîtriser les effets qu’on l’utilise. L’exemple le plus connu est la reverbe dont on coupe volontairement les traînées de son pour n’en garder que la réverbération initiale (qui comporte le plus d’énergie et de couleur) pour colorer les instruments rythmiques. Phil Collins en a usé et abusé sur la caisse claire et ce son typique est aujourd’hui devenu un standard incontournable.
Très surprénant aussi: une reverbe + gate avec inversement du son (un effet de diable, facilement réalisable avec un ordinateur.
Mais ça ne se limite pas à la reverbe. Le Delay ou des effets de modulation peuvent être traités de la même façon. Un Flanger ou un Phasing par exemple peuvent être coupés en séquences au lieu d’onduler mollement.

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QUELQUES REFÉRENCES

DRAWMER est bien sûr la référence incontestée en matière de Gate et d’Expander. Les DS 201 et DS 404 datent déjà d’une quinzaine d’années mais ont leur place dans tous les racks du monde.
Le MX-30 est un compresseur/limiteur/gate pas trop cher, de très bonne qualité est assez facile à utiliser.
Le DF 320 est un expander spécialisé pour la suppression de souffle.

KLARK TECHNIC est une autre très grande marque de processeur de studio. Les DN 514 et DN 510 sont devenus des classiques et grands standards. Ce fabricant anglais s’est rapidement imposé dans les années 90 avec les meilleurs égaliseurs du marché et ses processeurs dynamiques ne restent pas en arrière.

BSS – le troisième incontournable quand on parle processeurs dynamiques et gate en particulier. Le DPR 504 a sa place méritée parmi les classiques

DBX propose des gates (assez simplifiés) avec toute sa gamme de compresseurs.

BEHRINGER propose à son habitude des copies pas chères, en l’occurrence ici deux processeurs. Intelligate – un gate deux canaux avec une multitude de réglages et paramètres et le Multigate, un gate 4-canaux avec pas mal de réglages (entre autres des filtres paramétriques). Ces expanders/gates ne marchent pas trop mal mais ne sont pas faciles à régler (réglages grossiers) et en plus les gates ont tendance à se faire entendre par un tout petit « click », pas trop gênant en situation live mais inadmissible en studio.
Oubliez les expander/gates intégrés aux Composer, Autocom et cie. C'est de la daube.

LES AUTTRES sont évidemment nombreux et je ne pourrais jamais les nommer tous (surtout que j’en connais qu’une infime partie). SYMETRIX, APHEX, SPL etc, etc…
Beaucoup de compresseurs ont aujourd’hui des petites sections de Gate intégré qui sont parfois une heureuse solution (exemple DBX) ou peuvent s’avérer absolument inutilisables (Behringer) ou être un compromis fonctionnel sans trop de finesse (Alesis, Aphex)

Je ne saurais que trop le répéter : les produits d’entrée de gamme ont leurs avantages, certes, et un très bon rapport qualité prix mais (trop) souvent ça devient gadget et le résultat est trop loin de ce que ça devrait être réellement.
Soyez consommateurs avertis et non pas consommateur à tout prix. Il vaut souvent mieux économiser un peu plus longtemps et acheter un bon produit de qualité qui fait un vrai travail (et ceci pendant des années) au lieu de se retrouver avec un gadget premier prix qui prend la poussière sur votre étagère…

© Ziggy - Mai 2003

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