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.

 

 

 

Retour aux dossiers                         sommaire