La synthèse par balayage (scanned synthesis) est une variante des modèles physiques, dans laquelle un réseau de masses connectées par des ressorts est utilisé pour générer une forme d'onde dynamique. L'opcode scanu définit le réseau de masses/ressorts et le met en mouvement. L'opcode scans suit un chemin prédéfini (une trajectoire) à travers le réseau et donne en sortie la forme d'onde détectée. Plusieurs instances de scans peuvent suivre différents chemins à travers le même réseau.
Ce sont des algorithmes de modélisation mécanique hautement efficaces à la fois pour la synthèse et l'animation sonore via un traitement algorithmique. Il vaut mieux les utiliser en temps réel. Ainsi, la sortie est utile soit directement pour l'audio, soit comme valeurs de contrôleur pour d'autres paramètres.
L'implémentation dans Csound ajoute le support pour un chemin de balayage ou matrice. Essentiellement, ceci offre la possibilité de reconnecter les masses dans d'autres configurations, provoquant une propagation du signal assez différente. Elles ne doivent pas nécessairement être connectées à leurs voisines directes. La matrice a essentiellement l'effet de « modeler » la surface en une forme radicalement différente.
Pour produire les matrices, le format du tableau est direct. Par exemple, pour 4 masses nous avons la grille suivante qui décrit les connexions possibles :
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 | ||||
| 4 |
Chaque fois que deux masses sont connectées, le point qu'elles définissent vaut 1. Si deux masses ne sont pas connectées, le point qu'elles définissent vaut alors 0. Par exemple, une corde unidirectionnelle a les connexions suivantes : (1,2), (2,3), (3,4). Si elle est bidirectionnelle, elle a aussi (2,1), (3,2), (4,3). Pour la corde unidirectionnelle, la matrice est :
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Le format de tableau ci-dessus pour la matrice de connexion n'est donné que par commodité conceptuelle. Les valeurs actuellement montrées dans le tableau sont obtenues par scans depuis un fichier ASCII en utilisant GEN23. Le fichier ASCII lui-même est créé à partir du tableau modèle ligne par ligne. Ainsi, le fichier ASCII pour le tableau de l'exemple montré ci-dessus devient :
0100001000010000
Cet exemple de matrice est très simple et très petit. En pratique, la plupart des instruments de synthèse par balayage utiliseront bien plus que quatre masses, et donc leurs matrices seront bien plus grandes et plus complexes. Voir l'exemple dans la documentation de scans.
Prière de noter que les tables d'onde dynamiques générées sont très instables. Certaines valeurs de masses, de centrage, et d'amortissement peuvent provoquer une « explosion » du système et l'apparition des sons les plus intéressants sur vos haut-parleurs.
Le supplément de ce manuel contient un tutoriel sur la synthèse par balayage. Le tutoriel, des exemples, et d'autres informations sur la synthèse par balayage sont disponibles sur la page Scanned Synthesis à csounds.com.
La synthèse par balayage a été développée par Bill Verplank, Max Mathews et Rob Shaw à Interval Research entre 1998 et 2000.
Les opcodes qui implémentent la synthèse par balayage sont :