Aurélien Tanghe-Technicien son
Le
monitoring
Introduction
J’ai choisi pour ce dossier technique de traiter des
systèmes de monitoring pour plusieurs raisons :
- Tout d’abord, le monitoring est la base de tout travail du son en studio.
- Aussi, je cultive depuis longtemps une passion pour le son, la hi-fi et l’acoustique.
I- Pourquoi est-il essentiel
d’avoir un système d’écoute fiable ?
Le monitoring, l’écoute est la base de tout travail sur le son.
Le timbre d’une voix ou d’un instrument possède des caractères propres dont
les plus subtiles nuances peuvent être reconnues par une oreille exercée.
Une reproduction se rapprochera d’autant plus de la perfection qu’il sera
possible d’éliminer, un à un, les défauts susceptibles d’altérer ce timbre.
En supposant que l’on puisse arriver à une absence totale de défauts, un auditeur
pourrait avoir l’impression d’écouter de vrais instruments et rien ne ressemblerait
à une chaîne parfaite qu’une autre qui le soit autant. La recherche d’un son
vrai fait tendre vers une référence commune et donc un système d’écoute commun.
Si on regarde les nombreux moyens utilisés par le "citoyen ordinaire" pour écouter des sons et de la musique, on ne peut qu’être frappé par l’extraordinaire diversité des défauts dont la reproduction est entachée. Quel point commun peut-on trouver entre l’équilibre sonore d’un minuscule radio-transistor (absence presque totale de grave) et celui des chaînes que des jeunes installent dans leur voiture (grave sur-caractérisé) ?. On ne peut imaginer pouvoir créer un système de monitoring qui "imite" les défauts des installations courantes de reproduction, puisque celles-ci n’ont, entre elles, aucun trait commun.
En effet, si on compense un déséquilibre de l’écoute de monitoring, et qu’on ajuste l’énergie sonore dans une région du spectre (via l’égalisation), l’effet sera heureux dans le studio. Par contre, si le système de reproduction présente un défaut inverse, on aboutit à une addition des déséquilibres.
·
On attends de son écoute le son
le plus neutre possible, pour pouvoir s’adapter aux différents systèmes de
reproduction grand public.
·
Aussi, une écoute fiable est
le point de départ d’un bon mixage : Le temps que beaucoup d’ingénieurs du son croient consacrer
à la recherche d’un "beau son" il le passent, le plus souvent, à
compenser les défauts de leur installation de monitoring.
II- Que demande-t-on au niveau technique à un système de monitoring ?
Les
enceintes de studio sont construites autour de composants professionnels.
Elles sont souvent des similitudes techniques.
La bande passante : elle doit au moins couvrir
la bande 35Hz - 17kHz ± 2dB. Il est fréquent qu'elle monte plus haut en fréquence,
rare qu'elle descende plus bas sans un caisson de basse. EX : Génélec
1038 A (écoute principale du studio 1)
Bande
passante à +/- 3 dB : 32 Hz-20 Khz
La directivité : Critère essentiel, la directivité
est devenue un point déterminant depuis la généralisation des écoutes de proximité.
Il faut en effet garder une image stable de la balance alors que les enceintes
sont très près, quelle que soit notre position face à la console. La directivité
peut être réduite sur l'axe vertical pour réduire les effets des objets situés
dessous (console). La directivité est encore plus critique pour les applications
de son à l'image où s'ajoutent des problèmes de phase. C’est ce critère qui
à fait en partie le succés des Génélecs notamment avec le système Directivity
Control Waveguide.
La puissance admissible : Il faut garder une très grande
marge de réserve afin de faire travailler l'enceinte dans une zone de faible
distorsion.
La forme : Ce qui ressort en général
(pour faire simple), c'est que les parois parallèles favorises les ondes stationaires...
et donc des résonnances souvent situées en bas médium; et que les arrètes
franche à proximité des médiums et tweeters provoquent des ondes refractées
qui peuvent nuire à la précision impulsionnelle et, enfin, qu'un caisson bien
rigide aura moins tendance à se transformer en radiateur passif.
Les modèles à poser ou
à encastrer. Le mode
d'écoute n'étant pas le même, les constructeur ont prévu des adaptations,
notamment pour la réponse dans les graves, quand les enceintes sont encastrées
ou placées dans les coins.
Les moniteurs actifs ou
passifs, on trouve
aujourd’hui plus facilement des enceintes actives, c'est-à-dire intégrant
leur propre amplification. Cette solution présente de nombreux avantages :
simplification du cablage, adéquation des amplis et des haut-parleurs, usage
possible de filtrages actifs pour adapter l'enceinte...Les enceintes passives
sont intéressantes pour ceux qui disposent déjà d'excellent amplificateurs.
Les haut-parleurs (dans le cas d’enceintes à plusieurs
voies)
Haut parleur de grave : pour obtenir un
niveau élevé à basse fréquence, il faut un grand déplacement d'air qui n’est
pas possible d'obtenir avec des haut parleurs de petit diamètre. C'est pourquoi,
une écoute devrait disposer de gros haut parleur ou d'un caisson de basse
spécialisé en renfort.
Haut-parleur de médium aigües : le choix
principal se résume principalement à compression ou pas compression. Les systèmes
avec compression étaient les plus utilisés et restent fréquents sur les très
gros systèmes. L'emploi de médiums à dome, associés ou pas à des guides d'onde
(système DCW de Genelec), a permis de réaliser des systèmes plus économiques
tout en offrant une bonne cohérence spatiale.
En effet, les systèmes à compression sont
beaucoup plus difficiles à accorder, notamment au niveau de la phase entre
le boomer et le médium. Par contre leur rendement permet de les faire travailler
à des niveaux de puissance très faible... et donc avec une distorsion bien
moindre à niveau égal.
Nombre de voix : Il existe d'excellents systèmes large bande et de très mauvais
à 5 voix. En augmentant le nombre de voix, on limite les contraintes sur les
haut-parleurs (et on peut donc en choisir des plus simples et moins chers)
mais on complexifie le filtre, ce qui risque d'entraîner d'autres défauts.
Les systèmes avec 3 voire 4 voies ne font travailler les HPs que sur une bande
étroite, avec moins de niveau. Le contrôle de la directivité est rendu complexe
par les problèmes de phase aux fréquences de raccordement. Peu importe le
nombre de voix : s'il est bien choisi, le système doit répondre fidèlement,
avec une bonne spatialisation.
III-Les gammes d’enceintes et les méthodes de travail
Tout les moniteurs de studio ne se destinent
pas aux mêmes usages ni aux mêmes publics. Choisir ses moniteurs est souvent
le résultat de contraintes multiples (taille de la cabine, budget, utilisation…).
Les moniteurs peuvent être classées par leur taille ou par leur distance d'écoute
ce qui est plus important. Un home studio ou une petite cabine ne disposera
en général que d'un seul système de monitoring. Il sera dimensionné suivant
la taille du local. A l’inverse, les studios professionnels dispose souvent
de plusieurs écoutes qui servent à différents travaux.
Les écoutes de proximité : 0.70-2 m
Toutes les cabines disposent au moins d'une
petite écoute dite de proximité (close field). Souvent posées sur le bandeau
de la console (quand les tailles respectives le permettent), ces enceintes
permettent de travailler toute la journée sans fatiguer à un niveau raisonable
. On attend d'elle une très faible directivité car l'ingénieur du son, placé
très près bouge latéralement et doit garder une image stéréo stable.
Les écoutes de taille moyenne :2-3 m
Les écoutes de champ moyen (near field) sont
conçues pour être placées à quelques mètres de l'auditeur (2 à 3). L'image
est plus vaste, le niveau souvent plus élevé. C'est dans ce segment que se
trouve le plus grand choix. Les monitors de studio de taille moyenne sont
très polyvalentes. Elles peuvent constituer la base d'un système pour le son
à l'image (post-production), en multimédia ou en musique classique. Ce type
de monitor est assez facile à intégrer vu leur taille raisonnable. Disposant
d'une puissance acoustique correcte, elle n'est pas aussi puissante que la
grande écoute et devra donc se limiter aux cabines de taille réduite (jusqu'à
30 m2). Dans le studio 1, l’ingénieur du son travaille les ¾ du temps sur
les Genelec 1031 A, les genelec 1038 A servent à mixer de la musique ou à
présenter le travail au client ; c’est une écoute plus spectaculaire.
Les grandes écoutes
Les grandes écoutes sont un peu à part car
réservées aux grands studios et aux gros budgets. Les producteurs et les ingénieurs
les aiment tout en s'en méfiant. Trop beau, trop flatteur, il vaut parfois
mieux travailler sur les petits modèles que l'on connait bien. En fait, ils
sont toujours installés dans un local traité acoustiquement (le prix devenant
secondaire ici). Les systèmes de très haut de gamme sont capables de tout
passer à n'importe quel niveau. Ceci est possible grace à un rendement généralement
élevé, une multi-amplification et une installation par des spécialistes qui
adaptent le système au local construit sur mesure. Les grandes écoutes servent
plus souvent à présenter le travail aux clients (producteurs, musiciens) qu'à
travailler toute la journée. C’est une écoute spectaculaire.
La hi-fi ?
Une studio monitor n'a rien à voir avec une
enceinte Hifi, généralement colorée. Et pourtant, de nombreux ingénieurs du
son, utilisent de modèles Hifi pour travailler. En général, ce sont des spécialistes
du classique ou du mastering, rarement de la variété ou du rock.
Les écoutes de type « radio »…
On trouve souvent aussi dans les studios,
des écoutes de très mauvaises qualité comme des haut-parleurs de très petites
tailles pour vérifier que le message passe bien même sur une petite enceinte.
J’ai déjà vu utiliser le Haut-parleur intégré d’un vieux Revox, les clients
peuvent parfois être rassuré en écoutant le produit sur ce type d’écoute.
Comment profiter au mieux de ses enceintes ?-Interaction
entre le local et l’enceinte
Les ingénieurs du son ont souvent tendance
à rendre, fort injustement, les enceintes responsables de problèmes en fait
dus au local ou aux placement de celles-ci. Les relations entre écoute et
local sont très complexes, et leurs conséquences parfois tout à fait redoutables.
Nous avons tous été étonnés un jour ou l’autre de constater que dans tel endroit,
une même enceinte semblait sonner complètement différemment que dans tel autre.
C’est que un excellent moniteur mal placé dans une pièce à l’acoustique perfectible
ne donnera que des résultats médiocres : à l’inverse, une enceinte même un
peu moins bonne, bien placée dans une pièce saine, pourra s’exprimer pleinement,
et surtout, fournira une écoute parfaitement fiable...
Dans un local "normal", deux sortes
d’ondes sonores pénètrent nos conduits auditifs:
1° le
son direct : il parcourt en ligne droite le trajet qui sépare nos oreilles
de la source sonore ;
2° le
champ réverbéré : c‘est l’ensemble des sons qui nous parviennent après réflexion
sur une ou plusieurs parois du local.
Même dans un auditorium qui présente une acoustique
idéale, le son direct est nettement minoritaire. Au point d’écoute, on peut
considérer qu’entre 70 et 90 % de l’énergie sonore perçue est du champ réverbéré.
Ainsi, les mesures alléchantes des constructeurs sont faites en chambre sourde,
les mêmes mesures dans la cabine donneraient des résultats complétement différent.
Comment placer ses moniteurs ?
Si le
haut-parleur ou l’enceinte est disposé au centre exact de la pièce, il “voit”
un monde “sans limite”, et rayonne sur une sphére qui entoure l’enceinte.
Si on l’encastre ou si on l’adosse contre un mur, il ne rayonne plus que sur
la moitié de la sphére ; la même énergie se déploiera dans deux fois
moins de volume, on aura donc un gain de +6 dB de pression sonore. Si on mets
le HP près du plancher et du mur, selon le même principe, ce sera +12 dB,
car l’enceinte rayonne sur ¼ de sphère, et dans le coin du plancher et de
deux murs, +18 dB. Mais l’enceinte n’est pas directive de la même façon à
toutes les fréquences :
Cette courbe schématise
les courbes de réponse d’un même HP pour différents angles d’incidence depuis
l’axe perpendiculaire (0°) jusqu’à 180°, par pas de 10°.
Ainsi, à 180°, c’est à dire derrière l’enceinte, on a que les fréquences graves, ce sont donc celle-ci qui vont vont se réflechir sur les murs et les cotés très proches de l’enceinte. En réalité, on aura donc un gain de 4, 8 et 12 dB, dans les cas de la ½ sphére, du ¼ de sphère et du 1/8 de sphère pour les fréquences graves. C’est pour atténuer ce phénomène que les monitors genelec disposent des « bass tilt » pour atténuer les basses
Effets des switchs bass
tilt et treble tilt sur la courbe de réponse en fréquence de la GENELEC 1031
A
Il faut donc ne pas hésiter à se servir des
swiths de réglage, ils servent à adapter l’enceinte à son local.
Rapports entre obstacle et longueur d’onde
Pour qu’un obstacle quelconque interfère
avec un son, il faut que ses dimensions soient voisines de la longueur d’onde.
Un son de fréquence 34 Hz (longueur d’onde 10 mètres) ne se comporte pas du
tout de la même façon qu’un son de 17 kHz (longueur d’onde 2 cm).
On peut dire que dans les graves, le son est
omnidirectionnel et interagit avec des objets de l’ordre de plusieurs mètres
: murs, plafond, plancher...En-dessous de 200/300 Hz, c’est uniquement la
pièce elle-même qui détermine la façon dont l’énergie se propage.
Dans les médiums, plus directifs, l’ordre
de grandeur devient voisin du mètre : soit typiquement les dimensions d’une
console, d’une table, d’un rack, d’un écran vidéo... Ce sont donc ces objets
qui provoqueront les accidents de courbe de réponse dans ce registre, qui
est aussi celui où l’oreille est la plus sensible....
Enfin, dans les aigus, l’ordre de grandeur
est inférieur ou égal à 10 cm. À ces fréquences, le son interferra avec les
“petits” objets, écrans LCD en relief de la 02R par exemple...
Il en résulte des réflexions dans tous les
sens, des recombinaisons entre son direct et son réfléchi pouvant provoquer
des “creux” ou des “bosses” dans la courbe de réponse, la bonne gestion des
meubles et de leur position prend alors toute son importance.
ON PEUT NOTER ALORS QUELQUE REGLES POUR LE PLACEMENT DE SES MONITEURS :
Une distance
raisonnable :
Comme une pièce d’écoute résonne toujours un tant soit peu, il vaut mieux
ne pas se mettre trop loin des enceintes : la réverbération de la pièce brouille
vite les informations de localisation. On peut se mettre entre 70 cm et 2
mètres pour une écoute de proximité. Pour de grosses écoutes encastrées, 4
ou 5 mètres sont une limite à ne pas dépasser.
La règle des 60° : une recommandation internationale
préconise, pour une écoute privilégiée, un angle d’ écoute stéréophonique
de 60°. L’auditeur doit être placé au sommet d’un angle équilatéral qui à
pour base la distance entre les deux hauts-parleurs. Pour des raisons psycho-acoustiques,
la perception stéréophonique et la localisation des sources sont optimales
pour cet angle. Plus étroit, l’ouverture est moins grande, l’image plus étriquée
; plus large, un trou apparaît au centre, entre les deux haut-parleurs.
Symétrie de l’installation
dans la pièce :
les enceintes doivent être placées symétriquement par rapport à l’auditeur.
Toute l’installation doit être symetrique. Sinon, les murs de gauche et de
droite produiront des réflexions temporellement décalées, d’où une image stéréo
complètement bizarre.
Il est préférable de disposer
les enceintes sur un pied : ses haut-parleurs transmettent toujours une partie de leur
énergie au coffret. Celui-ci, par conséquent, vibre : s’il est posé tel quel
sur une surface plus grande (bandeau de console, meuble...), cette vibration
se transmet. La table ou la console devient elle-même haut-parleur.
Aussi , le fait de mettre les enceintes
sur pied les éloigne un peu de la console et de ce fait l’addition du son
direct avec le son reflechi sur la console, fait un creux moins important
dans les médiums.
Soit on colle l’enceinte
au mur du fond soit on l’espace de plus de 1 mètre. Soit on colle l’enceinte au mur (en
sachant que de la sorte, les graves seront naturellement favorisés soit on
l’éloigne d’un mètre AU MINIMUM. En effet, dans les graves et le bas-médium,
autant d’énergie part vers l’arrière que vers l’avant. Celle qui va en avant
est “utile” ; celle qui part en arrière est réfléchie par le mur, obstacle
solide, et revient. La théorie mathématique veut que la combinaison son direct/son
réfléchi provoque une annulation complète du son dont la demi-longueur
d’onde correspond à la distance enceinte/mur arrière. Exemple : 3 m = trou
à 29 Hz, 2 m = trou à 43 Hz, 1 m = trou à 86 Hz . Cela provoque un filtre
en peigne.
Si on égalise, on créera plus d’énergie directe,
mais celle-ci donnera plus d’énergie réfléchie et leur combinaison s’annulera
toujours au même endroit.