1. La prise de son
stéréophonique
par couple de
micros
- Anecdote
- La technique Stéréophonique
- Le couple AB
- Le couple XY
- Le couple ORTF
- Le microphone MS
- Le couple hors jeu
- Protocole de réglage d'ouverture du couple
- La tête artificielle
Ne seront pas traitées ici les techniques concernant l'enregistrement stéréophonique par la
technique multi-micros et en multi-pistes.
Des pages et des pages ont été écrites sur la stéréophonie et la prise de son stéréophonique ainsi que
nombreux travaux de recherche. Deux mots à ce sujet :
D’aucuns voudont prouver que tel type de microphone ou tel autre est plus adapté à tel ou tel type
de prise de son. Je n’en ai personnellement pas grand chose à faire. La seule chose qui m’importe
est le résultat final, celui jugé par "mes oreilles", c’est-à-dire, interprété par mon cerveau. La
question est : Tel dispositif et tel couple est-il apte à restituer la scène telle que je veux
l’entendre. J’attache personnellement beaucoup plus d’importance à la manière dont ça sonne qu’à
la position exacte des sources dans le champ compris entre mes enceintes. Lisez tout ce qui vous
tombe sous la main, mais surtout, usez de vos oreilles et de votre «intelligence».
2. A la question: "Dans quels cas utiliseriez-vous la stéréophonie", la réponse trop souvent obtenue est
: "Quand j’ai besoin de traduire un déplacement de source".
Il serait dommage de réduire l'utilisation de la stéréophonie à la seule restitution du mouvement. Il
est aussi important d'utiliser cette technique dans le seul but de traduire l'espace, tout espace n'étant
par principe jamais figé.
La simple rumeur d'un lieu prendra en stéréo une dimension nouvelle, une épaisseur palpable
enrichissant le pouvoir émotionnel du paysage sonore ainsi reproduit en y ajoutant à la profondeur
(différence de proximité des plans sonores), la largeur , même si celle-ci est toujours contenue dans
l'espace séparant les deux enceintes acoustiques.
La confrontation de deux espaces acoustiques très différents est toujours payante en terme
d’émotion et de sensation. Chaque fois que cela est possible, ne pas se cantonner à un type de prise,
quelle que soit la technique employée. Ne vous laissez jamais enfermer ni par la technique, ni
par la théorie. Elles ne sont en fait jamais que des aides et des points de départs.
LA TECHNIQUE :
La stéréophonie requiert deux canaux : 2 d'enregistrement et 2 de diffusion.
Si la disposition des microphones est importante au moment de la prise de son, la disposition
des enceintes acoustiques par rapport au local ainsi que celle de l'auditeur par rapport aux
enceintes est particulièrement critique au moment de la diffusion.
La stéréophonie ne propose en fait qu’une seule place idéale d’écoute. le troisième sommet d’un
triangle équilatéral dont les deux autres sommets sont occupés par les enceintes.
L’ensemble de la chaîne électroacoustique mise en œuvre (des micros aux enceintes en passant par
l’acoustique du local) est déterminante dans la qualité du document final.
Quelques unes des techniques les plus utilisées :
- Le couple AB
- Le couple XY
- Le couple ORTF
- Le microphone MS
- La tête artificielle
Voir le PDF récapitulatif du site SCHOEPS à ce sujet :
Avant de décrire ces différents dispositifs, je pense bon de réfléchir un instant sur la finalité de cet
enregistrement.
Lors du choix de la technique à employer, le tout sera de savoir si on désire réaliser un
enregistrement stéréophonique compatible ou non avec la monophonie. Toute technique de prise
de son en stéréophonie prenant en compte l’antériorité et la phase, rend cette prise
incompatible avec la monophonie.
L'antériorité : Lors d'une prise de son en stéréophonie usant de 2 microphones séparés l'un de
l'autre d'une distance non nule, hors le cas d'une source située selon une incidence 0° par rapport au
3. couple, le son dont la célérité est d'environ 340m/s parviendra obligatoirement aux deux capteur
avec une différence de temps.
Prenons l'exemple de deux microphones distants de 1 mètre l'un de l'autre et d'une source sonore
situé à 90° à droite de ce couple, le décallage de temps sera alors maximum. Il se calcule par la
formule :
(1/340)D
En l'occurence cela nous donne S=(1/340)x1=0,0294, soit pratiquement 3mS
Dans le cas de deux microphones séparés de 0,20m cela nous donne S=(1/340)x0,20=0,588mS, soit
pratiquement 0,6mS
Dans tous les cas où l'enregistrement devra être diffusé en monophonie, il faudra systématiquement
utiliser une technique respectant cette compatibilité (couple XY, dit "à coïncidence de phase" ou
microphone MS). Cependant, il est important, lors de la réalisation d'un enregistrement
stéréophonique de se demander si on ne doit pas avoir l'exigence d'une technique offrant la plus
grande similitude avec la perception de l'oreille. C'est-à-dire, traduisant aussi parfaitement que
possible les rapports d'intensité, de timbre et de phase et d'antériorité. Dans tous les cas, il est
important de savoir que le meilleur résultat obtenu en monophonie sera acquis uniquement par une
technique de prise de son monophonique, et que le meilleur résultat pour un enregistrement
stéréophonique sera celui obtenu par l'utilisation d'un procédé de prise de son respectant la phase
des signaux, donc, non compatible avec une reproduction monophonique.
A part la prise de son par la technique MS qui utilise deux capteurs de type différent (cardioïde et
bi-directionnel), toutes les autres techniques de prise de son en stéréophonie exigent deux capteurs
parfaitement identiques au niveau de leurs caractéristiques. Dans l'idéal, tout couple de
microphones destiné à la prise de son stéréophonique devrait être "appairé", c'est à dire, trié par
paire, afin que toute différence électroacoustique entre les deux capteurs reste inférieure à celles
admises dans le cahier des charges concernant la technique de prise de son stéréophonique
envisagée.
Selon la technique employée, la directivité des micros pourra être du type Omni-D, hypo-cardioïde
ou Cardioïde", mais, dans tous les cas, leurs lobes de directivité devront être aussi homogènes que
possible, et ce à toutes les fréquences.
Cependant, ce désir d'homogénéité est relativement utopique, et pour s'en convaincre, il suffit de
prendre pour exemple le cas du micro Omni-D. Celui-ci présente théoriquement une sensibilité
égale quelle que soit l'incidence de la source par rapport au capteur, alors que l'on sait pertinemment
que la dimension non nulle du corps du micro est un obstacle pour toutes les fréquences dont la
longueur d'onde est égale au diamètre de celui-ci, ou égale au 1/2 ou au 1/4 de son diamètre. De ce
fait, ces fréquences sont : soit, atténuées, soit réfléchies, ce qui se traduira obligatoirement par un
défaut de son lobe de directivité à ces fréquences. A cela s'ajoute les problèmes de diffraction
inhérents à la présence d'arêtes ou d'angles formés par les diverses surfaces du microphone.
Hors la présence du corps du micro, nombreux sont les éléments qui viendront perturber ou détruire
l'homogénéité du lobe aux diverses fréquences. Il faut être conscient que c’est de l’homogénéité
de ce lobe que dépend en grande partie la qualité du micro et donc du couple ainsi formé.
Tous les artifices utilisés afin de rendre les capteurs linéaires en fréquence ou permettant d'accroître
leur directivité rendront plus difficiles le respect d'homogénéité en fréquence de leur lobe de
directivité.
5. et à la directivité des capteurs employés et qu'à la non-homogénéité en fréquence de leurs lobes de
directivité. Ainsi, pour une incidence de zéro degré par rapport au couple des micros, l'atténuation
du signal sera identique pour les deux canaux, les deux micros présentant à la source une zone de
leur lobe parfaitement symétrique, donc, offrant une atténuation ou absence d'atténuation identique
pour les deux canaux.
Pour qu'il n'y ait pas de sensation de trou au centre, il est nécessaire que les micros employés soient
homogènes en fréquence sur un angle d'au moins 45° de part et d'autre de leur axe médian.
Dans le cas d'une source situé hors de l'axe du couple, les deux micros présentent à la source une
zone différente de leur lobe de directivité. En raison de la position des capteurs dans le couple, un
des capteurs sera obligatoirement mieux orienté que le second par rapport à la source et donc,
délivrera une tension plus élevée.
Le second capteur, selon la zone du lobe concerné, atténuera le signal dans une plus ou moins
grande proportion. De plus, si à cet angle d'incidence sa sensibilité n'est pas identique à toutes les
fréquences, il y a de fortes chances pour que l'atténuation soit plus importante pour les hautes que
pour les basses fréquences, d'où un détimbrage du son. Ainsi, non seulement l'intensité du signal ne
sera pas identique dans les deux canaux, mais, de plus, une différence de timbre pourra apparaître.
Nous constatons que le couple X-Y permet une latéralisation par l'intensité et le timbre. Le seul
avantage de cette technique par rapport à celle du couple ORTF et à celle de la tête artificielle est
qu’en raison de la position des deux capteurs, elle n'introduit aucune différence de temps, de
phénomène d’antériorité et de rapport de phase, et de ce fait, permet une bonne compatibilité avec
la monophonie.
Si l'antériorité d'un signal est un des éléments les plus précis lors de la localisation d’une source
sonore, il est certain que la stéréophonie ainsi transmise n'est que partielle.
L'antériorité n'est efficace qu'en présence de transitoires marquées (changement brutaux
d'intensité. Pour la parole, les "T", les "P" et autres "Q". En absence de transitoires, en dessous de
800 Hz, c'est le déphasage qui permettra la localisation et au dessus de 800Hz, la différence
d'intensité.
LE COUPLE ORTF
9. "matriçage" "passif" ou "électronique" équipé d'une sortie casque qui lui permet d'entendre dans
celui-ci la répartition stéréophonique de son choix sans que celle-ci n'influe sur la prise réalisée et
enregistrée.
La formule G=M-S et D=M+S définit son principe de fonctionnement dans laquelle :
G=Gauche
D=Droite
M=Mono (traduction approximative de Middle (centre)) pour le microphone omni, cardio ou
hypercardio et
S=Stéréo (traduction toute aussi approximative de Side (côté) pour le microphone bi-directionnel.
La somme et la différence des modulation sont effecuées soit par transformateurs, soit par
composants électroniques actifs (console ou matriceur électronique indépendant qui en même temps
peut parfois faire office de préamplificateur et de mixette ou l'inverse).
LE MATRICAGE PAR TRANSFORMATEUR
Dans le cas d'un matriçage par composants passifs (transformateurs), le système est composé de 2
transformateurs à bobine primaire double (côté capteur) et une bobine secondaire unique par
transformateur côté canal Gauche et Droite.
Ainsi que le démontre le schéma ci dessous, le micro "M" (Mono) est raccordé en série à une des
doubles bobines de chaque transformateur et donc, de chaque canal. Le microphone "S" (bi-
directionnel dit : Stéréo) est lui aussi raccordé en série à la seconde des doubles bobines de chaque
transformateur et donc de chaque canal, mais ce, en inversant la polarité de branchement sur la
bobine du transformateur du canal de Droite. Ainsi, la modulation des 2 capteurs s'ajoute sur le
canal Gauche, d'ou G=M+S et, en raison du branchement en opposition de phase du capteur "S" ou
bi-directionnel à la bobine primaire du transformateur du canal de droite, "S" se soustrait à "D",
d'ou D=M-S.
Fig.
MATRICAGE A LA CONSOLE
Sont nécessaires trois voies d'une console.
Il vous suffit :
1 - De câbler la voie "M" du cardioïde sur la voie 1, Pan-Pot (dit aussi "panoramique" ou
"potentiomètre panoramique") au Centre,
2 - De câbler la voie "S" du bi-directionnel sur la voie 2, Pan-Pot à Gauche,
3 - De récupérer cette modulation (de préférence en Post-Fader), d'en inverser la phase par
commutation interne à la console ou en utilisant un câble croisé et de l'envoyer dans la voie numéro
3, Fader à Zéro dB de gain, Pan-Pot à Droite.
Fig.
Il vous suffit alors de jouer entre la voie 1 (Mono) et la voie 2 (Stéréo) pour doser mais aussi élargir
ou rétrécir le champ stéréophonique en augmentant ou diminuant le niveau de la voie 2 (ceci à
condition d'avoir soutiré la modulation de la voie 2 après Fader. Dans tout autre cas, jouer sur les
Faders 2 et 3 simultanément).
Je vais donc afin d'en démontrer le principe, partir d'un exemple le plus simple possible en essayant
toutefois de ne pas tomber dans un simplisme approximatif.
10. EXEMPLE CAS PAR CAS
Nous allons prendre comme exemple un "circuit de matriçage" passif par transformateurs. Je
partirais de l'exemple d'un couple formé par un microphone Omni-directionnel "parfait" afin
d'éviter les pièges du détimbrage selon l'angle d'incidence de la source et d'un capteur quelconque à
lobe en 8. Nous allons examiner quelques possibilités de positions d'une source par rapport à ce
couple MS. Vous pourrez en tirer vous-même toutes les autres positions intermédiaires possibles
ainsi que l'incidence de l'utilisation d'un autre type de capteur pour "M".
Premier exemple :
Source frontale par rapport au "couple"
- Pas d'atténuation du signal sur "M". Nous dirons que M=1.
- Une pression égale et simultanée sur les deux faces du bi-directionnel. Donc S=0.
Ainsi :
G=1+0 =1 et
D=1- 0=1
Nous localisons bien la source au centre.
Jusque là, tout va bien…
Source à 90° à Gauche du "couple"
- Toujours pas d'atténuation pour "M", donc M=1.
- La source se trouve alors située face à la membrane du bi-directionnel. Donc S=1
- Les deux signaux issus des capteurs sont en phase.
Ainsi :
G=1+1=2
D=1- 1=0
Nous localisons bien la source à Gauche.
11. Source à 45° à Gauche du "couple"
- Toujours pas d'atténuation "M" (omni parfait). Donc M=1
- En raison de l'angle d'incidence de la source par rapport à la membrane du bi-directionnel, Nous
dirons pour simplifier que la pression résultante est égale à 0,75.
Les deux signaux issus des capteurs sont en phase. D'ou : S=0,75
Ainsi :
G=1+0,75=1,75
D=1- 0,75=0,25
La source est bien localisée nettement à gauche.
Source à 90° à Droite du "couple"
- Toujours pas d'atténuation pour "M", donc M=1.
- La source se trouve alors dans le dos de à la membrane du bi-directionnel, en raison de cela les
deux signaux issus des capteurs sont en opposition de phase. Donc S=(-1)
Ainsi :
G=1+(-1)=0
D=1- (-1)=12
Nous localisons bien la source à Droite.
Toutes fois, ce type"couple" ne permet une bonne localisation que si la source est "frontale" à celui-
ci, c'est-à-dire dans un angle d'environ plus ou moins 45° par rapport à l'axe du "couple"
Vous comprendrez que ces calculs sont hyper-simplifiés mais permettent de comprendre le
processus mis en œuvre. Il est clair que jamais dans une prise de son par couple nous avons la
totalité du signal dans un canal et une absence de signal dans l'autre.
Vous pouvez vérifier toutes les autres positions possibles et affiner vos représentations et vos calcul
aussi loin que vous le désirerez en tenant compte du lobe de directivité des microphones et de leur
homogénéité en fréquence… Bon courages
12. Le couple hors jeu
Il est possible qu'on ne dispose pas d'un couple de micro dédié à la prise de son du type ORTF ou
X-Y. Je vais donc proposer un exemple d'utilisation contre nature de capteurs théoriquement
inappropriés à cette technique de prise de son mais présentant quelques avantages indéniables : Les
microphones de reportage et de poing DO21B de chez LEM ainsi que les microphones MD21 de
chez Sennheiser.
- Ces capteurs omni-directionnels de type électrodynamique bénéficient d'une robustesse
légendaire.
- Leur caractéristique Omni-Directionnelle fait qu'ils sont relativement insensibles au phénomène
de proximité (renforcement des graves qui devient perceptible lorsque la source s'approche à
moins de 20 cm du capteur).
- Étant des micros de poing, ils sont particulièrement insensibles aux bruits de contact, donc,
adaptés à des prises mobiles en tout terrain.
- Ils ne craignent pas l'humidité et ne demandent pas de source d'alimentation électrique. Ils sont de
ce fait parfaitement habilités à un travail dans des conditions climatiques difficiles.
- Enfin, ce type de micro présente un rapport qualité/prix pour le moins avantageux.
- Seul inconvénient, il présentent une sensibilité relativement peu élevée. Celle-ci est toute fois
aisément compensée par l'utilisation d'un bon préamplificateur de microphones.
Comme tous les micros de type électrodynamiques (corps volumineux à cause de l'importance de
leur capteur), ils présentent l'inconvénient d'avoir un lobe peu homogène dont la directivité
augmente assez redoutablement avec la fréquence.
Si on utilise un tel couple avec un angle d'ouverture entre les capteurs de 120°, la prise de son
présente une sensation de trou au centre non négligeable. Il faut donc réduire l'angle d'ouverture du
couple ainsi formé sans pour autant réduire la distance séparant les capteurs.
Après de multiples essais, on peut se rendre compte que le seul moyen est de travailler avec une
faible ouverture de couple. Il est certain que les rapports d'intensité et de timbre sont ainsi
pratiquement nuls, les deux microphones présentant une quasi parfaite identité de leur lobe par
rapport à une source excentrée, et donc une même atténuation quelle que soit la fréquence
concernée. Le phénomène d'antériorité ainsi que la phase, en revanche, remplissent parfaitement
leur fonction et permettent une latéralisation remarquablement précise. Je me suis fait
personnellement piéger plusieurs fois par le réalisme de prises effectuées à l'aide d'un tel couple.
Un des inconvénients inhérents à la prise de son par micros pratiquement parallèles est de donner à
ce type d'enregistrement une incompatibilité mono quasi totale, car, si dans le cas du couple ORTF,
l'association de l'angle d'ouverture du couple et de la directivité des capteurs employés crée
artificiellement un rapport d'intensité entre les deux canaux, celui-ci n'existe pas dans le cas des
micros parallèles. Ainsi, quel que soit l'angle d'incidence de la source sonore, nous nous trouvons en
présence de deux modulations d’amplitude pratiquement identiques, mais décalées en temps et au
niveau de la phase.
Le mixage d'un tel enregistrement en vue d'obtenir une modulation monophonique peut être
catastrophique. Cependant, obtenir une réduction mono avec cette technique est facile. Il suffit de
13. ne garder qu'une des voies de modulation, les deux voies, ainsi que je l'ai démontré, étant
pratiquement identiques en amplitude et timbre.
L'avantage de cette technique est de permettre l'utilisation d'un grand nombre de capteurs, et de ne
jamais retrouver cette sensation de trou au centre présente dans trop d'enregistrements
stéréophoniques.
Protocole de réglage de l'ouverture du couple
suivant le type de directivité utilisée.
Ceci peut se faire, ainsi que je vais le démontrer, à l’oreille. D’aucuns ont même prévu des abaques
ainsi que des dispositifs techniques sophistiqués afin de tenir compte de ce problème.
Afin de régler correctement l'ouverture du couple, on doit rechercher une source non ponctuelle et
de préférence, relativement riche dans la partie hautes fréquences du spectre. Par exemple, se situer
perpendiculairement à un cours d'eau générant un bruit de type "blanc", ou encore, en bordure de
rocade à une heure d'affluence, lorsque le flot de la circulation est continu, ou encore, lors de la
prise d’une rumeur de ville par exemple.
La distance de prise de son est très importante. Elle doit être choisie de façon à ce que, sans casque,
le paysage sonore soit le plus homogène possible.
Il faut absolument disposer d'un casque de qualité de type fermé présentant une bonne isolation
phonique.
1 - Réglez le niveau de sortie casque sur la position normale de travail.
2 - Réglez le niveau d'enregistrement et celui de la sortie du casque de façon à ne percevoir
aucune différence de sensation de niveau sonore avec et sans le casque.
3 - Enlevez celui-ci, puis, écoutez et essayez de mémoriser aussi parfaitement que possible le son de
l'eau, de la circulation ou la rumeur, puis:
4 - Remettez le casque, et comparez...
5 - Corrigez l'angle d'ouverture de couple et reprenez au point 3 jusqu'à ce que le paysage soit
parfaitement homogène sans bosse ni trou au centre.
Dans le cas ou un trou apparaît au centre par rapport à l'audition sans casque, réduisez l'ouverture
du couple, puis recommencez l'opération jusqu'à ce que toute différence ait disparu. Il est à noter
qu'un petit affaissement au centre ne sera pas perceptible lors d'une écoute sur enceintes
acoustiques. Tenez-en compte.
Symptômes :
Couple trop ouvert : Le bruit d'eau, de rumeur ou de circulation est localisée au niveau de chaque
oreille, mais sensation d’absence ou d’affaissement du bruit au centre (trou) et rupture de la
continuité sonore entre l'oreille gauche et l'oreille droite. En fait, on perçoit ce que l’on entend non
pas comme un tout homogène, mais comme deux sources droite et gauche distinctes.
Couple insuffisamment ouvert : On perçoit surtout le bruit de l'eau, de la rumeur ou de la
circulation au centre (c'est à dire : au centre légèrement en arrière de la tête lors de l’écoute au
casque), alors que la localisation au niveau de chaque oreille est atténuée.
Ouverture du couple bien réglée : On perçoit une parfaite homogénéité sonore de l'oreille gauche
à l'oreille droite, sans trou ni bosse. La perception est aussi homogène avec que sans le casque.
15. Il existe d’autres types de prises de son telles que celles utilisant les micros de surface de type
PZM, comme il est possible de "mixer" des techniques diverses au sein d’une prise unique