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Installation et connectique

CV/Gate : comprendre et brancher la tension de contrôle

1 V/octave, Hz/V, gate, trigger, S-trig : ce que transporte un câble CV/Gate, les tensions à connaître et comment relier un synthé analogique à un clavier MIDI ou à un DAW.

Système modulaire Doepfer A-100 en Eurorack, avec un séquenceur Roland câblé de nombreux cordons de patch et un clavier posé devant
Photo : David Hilowitz, « Analog Synth - Switched On, Austin, Texas », licence CC BY 2.0 (creativecommons.org/licenses/by/2.0), via Wikimedia Commons.

Sur un synthé modulaire, un semi-modulaire ou un analogique d’avant le MIDI, les notes et les modulations ne voyagent pas sous forme de messages numériques mais de tensions électriques. C’est le principe du CV/Gate : une tension de contrôle (Control Voltage, CV) dit quoi jouer, une porte (Gate) dit quand et combien de temps. Comprendre ces deux signaux suffit pour câbler un premier patch, relier un séquenceur à un synthé ou piloter un analogique depuis un DAW.

La tension de contrôle : la hauteur et tout le reste

Un câble CV porte une tension continue qui varie lentement, et cette tension pilote un paramètre : la hauteur d’un oscillateur (VCO), la fréquence de coupure d’un filtre (VCF), le volume d’un amplificateur (VCA). Le « VC » de ces trois sigles signifie justement voltage controlled, commandé en tension. Une enveloppe ou un LFO ne produit rien d’autre qu’une tension qui évolue dans le temps.

Le standard 1 V/octave

La norme la plus répandue, celle de l’Eurorack, est le 1 V/octave : chaque volt supplémentaire fait monter la note d’une octave, et un demi-ton vaut donc 1/12 de volt, soit environ 83 mV. Comme le rappelle la documentation technique du système Doepfer A-100, la tension est relative : +1 V ne correspond pas à une note précise, c’est l’accord de l’oscillateur qui fixe le point de départ.

L’exception Hz/V

Certains synthés des années 1970 et 1980, dont les Korg MS-10 et MS-20 et plusieurs Yamaha de la série CS, suivent une autre logique : le Hz/V, où la fréquence double quand la tension double. Relié tel quel à une sortie 1 V/octave, un tel synthé joue faux dès qu’on s’écarte de la note de départ. Il faut un convertisseur qui gère ce mode, ou un module de conversion.

Gate, trigger, clock : les signaux de déclenchement

La gate est un signal tout ou rien. Tant que la touche est enfoncée, elle reste haute, typiquement à +5 V ; au relâchement, elle retombe à 0 V. C’est elle qui lance la phase d’attaque d’une enveloppe et qui décide quand commence la phase de relâchement (voir notre article sur l’enveloppe ADSR).

  • Gate : une impulsion dont la durée compte, celle de la note tenue.
  • Trigger : une impulsion très courte, qui ne sert qu’à signaler un instant (le coup d’une percussion, le départ d’une enveloppe).
  • Clock : une suite régulière d’impulsions qui donne le tempo à un séquenceur ou à un arpégiateur.

Côté seuil, Doepfer indique qu’une entrée considère comme « haute » toute tension au-delà d’environ +3 V et comme « basse » toute tension sous 1 V. Une forme d’onde qui monte lentement, comme un LFO triangle, déclenche donc mal.

Le piège du S-trig

Les Moog d’époque, et le Korg MS-20, n’utilisent pas une tension positive mais un S-trig (short-circuit trigger) : la note est déclenchée quand le contact est relié à la masse. C’est l’inverse logique d’une gate classique, dite V-trig. Brancher une gate Eurorack sur une entrée S-trig donne des notes qui se déclenchent au relâchement : un adaptateur S-trig vers V-trig, ou un convertisseur qui propose les deux, règle le problème.

Du clavier MIDI au synthé analogiqueSourceClavier MIDISéquenceur du DAWConvertisseur MIDI-CVPitch CV : 1 V/octaveGate : 0 / +5 VVélocité, molette : CVSynthé ou moduleVCO : hauteur de la noteEnveloppe : déclenchementVCF ou VCA : modulationUne note MIDI devient deux signaux : une tension pour la hauteur, une porte pour la durée.

Les niveaux de tension à connaître

Les valeurs typiques d’un système Eurorack, d’après la documentation Doepfer :

SignalPlage typiqueRôle
Audio10 V crête à crête (de −5 V à +5 V)le son lui-même
LFOde −2,5 V à +2,5 Vmodulation cyclique (vibrato, balayage du filtre)
Enveloppede 0 V à +8 Vforme du son dans le temps
Gate, trigger, clock0 V / +5 V (haut au-delà d’environ +3 V)déclenchement et tempo
Pitch CV1 V par octavehauteur de la note

Ces niveaux sont plus élevés que ceux d’un studio classique : une sortie Eurorack branchée sur une entrée ligne de table de mixage sature facilement. À l’inverse, un convertisseur dont la sortie pitch plafonne à 5 V ne couvre que cinq octaves.

Les prises : 3,5 mm, 6,35 mm ou fiches banane

L’Eurorack utilise des jacks mono 3,5 mm, que l’on relie par des cordons de patch. Les formats plus grands et beaucoup de synthés anciens passent au jack 6,35 mm, tandis que les systèmes Buchla et Serge utilisent des fiches banane. Un cordon adaptateur suffit pour passer d’un format à l’autre tant que les tensions sont compatibles. Pour le format lui-même, ses rails et son alimentation, voir notre guide de l’Eurorack et du premier boîtier.

Relier un synthé CV/Gate au MIDI ou à un DAW

Trois solutions, selon le matériel déjà en place :

  1. Un convertisseur MIDI-CV, en boîtier ou en module Eurorack : il traduit les notes MIDI en pitch CV et en gate, et souvent la vélocité, la molette ou les contrôleurs MIDI en tensions supplémentaires. C’est la solution la plus simple pour piloter un modulaire depuis un clavier.
  2. Un séquenceur matériel à sorties CV/Gate : beaucoup de séquenceurs et de semi-modulaires récents en ont directement, sans passer par le MIDI. Les modèles suivis par le site sont réunis dans la rubrique séquenceurs et contrôle.
  3. Une interface audio couplée en courant continu (DC-coupled) : ses sorties laissent passer une tension fixe, et un DAW peut alors envoyer des CV comme il enverrait de l’audio. Bitwig Studio intègre des instruments CV dédiés, et Ableton Live le fait avec le pack Max for Live CV Tools. Une interface classique, couplée en alternatif, filtre la tension continue et ne convient pas.

Avant d’acheter : quatre vérifications

  • Le standard de hauteur : 1 V/octave ou Hz/V, côté synthé comme côté convertisseur.
  • Le type de déclenchement : V-trig (gate positive) ou S-trig.
  • La plage de tension : 0–5 V ou 0–10 V en sortie pitch, ce qui fixe le nombre d’octaves jouables.
  • Le nombre de sorties : une paire pitch/gate par voix, plus des sorties de modulation si l’on veut transmettre vélocité et contrôleurs.

Pour qui découvre la synthèse et hésite encore entre un modulaire et un instrument tout-en-un, notre guide du premier synthé aide à trancher. Les autres guides de branchement sont réunis dans la rubrique installation et connectique.