Les consoles de mixage, 2ème partie : Etude d’une tranche, Bloc Master

Dans cet article nous traiterons principalement du fonctionnement des consoles analogiques. Il est préférable de bien comprendre leur philosophie avant de s’attaquer aux consoles numériques dont les spécificités en découlent. Par ailleurs nous choisirons la console la plus complète possible pour en détailler toutes les fonctionnalités.

ETUDE D’UNE TRANCHE

ETAGE D’ENTREE

Tranche de console simple

Pour pouvoir recevoir le signal d’une maximum de sources différentes, une tranche est en principe dotée de 3 entrées différentes commutables. Une seule à la fois peut être utilisée.

  • L’entrée Micro : Elle comporte un réglage de gain (pre-ampli) avec une plage dynamique assez large pour pouvoir adapter le niveau des tous les types de micros (dont le niveau de sortie varie de quelques millivolts à plus de 1 volt). Elle doit aussi proposer un commutateur appelé PAD ou atténuateur qui réduit le niveau d’entrée de 15, 20 voire 30 dB, ce qui permet de connecter des micros ayant un très fort niveau de sortie ou placés devant des sources très fortes (une grosse caisse par exemple). On a alors deux possibilités : PAD on ou PAD off.
  • L’entrée Ligne : L’entrée ligne est destinée à recevoir des liaisons ligne comme les retours d’un magnétophone ou de périphériques d’effets (réverbération ou delay), mais également des liaisons instruments comme les synthétiseurs ou les sampleurs. Cette entrée normalement normalisée à +4dBu, doit proposer elle aussi un réglage de gain pour optimiser le volume d’entrée (Ce réglage est différent du réglage de gain de l’entrée micro, du moins sur les tables haut de gamme.). En effet l’entrée ligne peut éventuellement recevoir des signaux provenant d’appareils audios grand public normalisés à -10dBu.
  • L’entrée Tape : Elle n’est pas pourvue d’un réglage de gain car elle est sensée récupérer le signal bien calibré d’une des pistes du magnétophone multipiste. En phase de mixage, chaque sortie du multipiste est connectée à une entrée tape de la console.

Le choix de ces entrées se fait par l’intermédiaire de deux switches : le premier permettant de choisir entre l’entrée Micro ou Ligne, le second (prioritaire sur le premier) permet de sélectionner soit les entrées Micro/Ligne, soit l’entrée Tape en phase de mixage.

L’étage d’entrée de la tranche comporte aussi :

  • Un switch pour activer l’alimentation fantôme +48V pour les microphones statiques.
  • Un inverseur de phase qui va jouer sur les trois entrées (souvent noté Φ)
  • Un filtre coupe-bas qui peut aider à supprimer les bruits de manipulation du micro, les buzz électriques ou les vrombissements de climatisation par exemple. A éviter sur les sources graves (basse ou grosse caisse) sous peine de perdre une partie du signal utile. Le filtre coupe bas peut être accompagné d’une filtre coupe-haut sur les grosses consoles.
  • Sur les consoles les plus complètes, on peut avoir une quatrième source en entrée de tranche : le retour du bus routing ayant pour numéro le numéro de la tranche. Cette entrée est interne et ne présente donc pas de connecteur physique comme pour les autres entrées.

ETAGE D’EQUALISATION

Tranche de console Neve In-Line
Cliquer pour agrandir

Après l’étage d’entrée, le signal arrive généralement à l’étage d’equalisation ou du correcteur de fréquences. L’EQ peut être plus ou moins complet, allant du simple correcteur graves/aiguës à un correcteur 4 bandes paramétriques. Chaque bande comprends alors un réglage de fréquence, un gain et un choix de largeur de bande (appelé généralement le facteur Q). L’EQ est bypassable grâce à un switch, ce qui permet de comparer facilement le signal traité et le signal non traité. Cela permet aussi, si on ne veut pas utiliser l’équaliseur, d’éviter de faire passer le signal par de l’électronique inutile.
Sur les consoles à Monitoring in-line (voir plus bas), l’équaliseur peut être affecté au channel (partie placée avant le multipiste) ou au monitor (partie revenant du multipiste).
L’Equalisation est un outil quasiment indispensable lors du mixage et ce dans quasiment tous les styles de musique (En musique classique on l’utilisera avec prudence pour ne pas trop dénaturer le son des instruments).

ETAGE D’ENVOIS AUXILIAIRES

C’est à cet étage qu’on va pouvoir envoyer notre signal dans des circuits auxiliaires. Toutes les consoles présentent cette fonction, allant de 2 départs aux à 8 ou 10 départs aux pour les grosses consoles. Ces départs peuvent servir à faire des mixs différents du mix principal pour les casques des musiciens (Ex : si on a 4 musiciens, on connecte les sorties des circuits auxiliaires 1 à 4 à l’entrée de 4 amplis casques. Ainsi, chacun d’eux peut avoir un mix différent dans leur casque). Sur chaque tranche, chaque envoi est réglable en niveau grâce à un potentiomètre. Les envois peuvent être monos ou stéréo. Dans le second cas, le départ auxiliaire 1 servira à doser le niveau d’envoi et le départ auxiliaire 2 placera la source dans l’espace comme un panoramique.
Les circuits auxiliaires servent aussi à envoyer le signal vers des périphériques de traitement extérieurs à la console.
Sur les grosses consoles, on peut choisir où l’on prélève le signal à envoyer dans l’auxiliaire : Grâce à un switch généralement appelé PRE, on prélève le signal avant le fader de volume (pre-fader). S’il n’est pas enclenché, le signal est prélevé après le fader (post-fader). De cette manière, on décide si l’envoi vers les bus auxiliaires est affecté ou non par le niveau du fader (En général, pour les balances casque, on prélèvera le signal pre-fader, et pour l’envoi vers les traitements on prélèvera le signal post-fader).

ETAGE DE TRAITEMENTS DE DYNAMIQUE

Sur les plus grosses consoles analogiques (et sur quasiment toutes les consoles numériques) chaque tranche peut comporter un compresseur/limiteur voire un expandeur.
Nous développerons le fonctionnement des traitements de dynamique dans un futur article.

LE CIRCUIT D’INSERT

Il est possible d’insérer sur le chemin du signal un appareil externe à la console. Ce point d’insert est alors composé d’un envoi et d’un retour qu’on retrouve physiquement à l’arrière de la console avec les autres connecteur. Cela permet par exemple d’insérer un compresseur si la console n’en propose pas en interne. Il peut être également bypassé grâce à un switch et on peut parfois choisir si le signal est prélevé avant ou après l’EQ.

LE FADER PRINCIPAL ET LE PANORAMIQUE

Le signal est ensuite dirigé vers le fader principal. Celui ci va nous permettre de doser notre envoie vers le bus L/R, notre mix principal. Plus le fader est grand, plus on peut doser précisément. Le signal passe ensuite par un potentiomètre qui détermine le panoramique, c’est à dire le placement de la source dans l’espace stéréophonique. A noter que lorsque le signal est placé au centre, il est 3 dB moins fort que si on le place tout à gauche ou tout à droite de l’espace. Ceci est dû au fait que pour placer le signal au centre, il faut alimenter les deux côtés de la même manière, ce qui divise la puissance du signal par deux. Il en résulte une perte de 3 dB.

LES ENVOIS VERS LES GROUPES OU LES BUS ROUTING

Chaque tranche peut-être assignable grâce à des switchs, soit au bus principal L/R soit aux bus groupes. On peut aussi envoyer le signal vers les bus routing à toute fin utile. Ces envois sont post-fader et panoramique. Les envois se présentent en stéréo (1/2, 3/4,5/6,etc) et le panoramique de la tranche détermine l’envoi vers les bus groupes pairs (tout à droite) ou impairs (tout à gauche).

LES COMMANDES MUTE ET SOLO

Sur chaque tranche, un bouton MUTE permet de couper l’envoi du signal vers tous les bus. Le bouton SOLO permet lui de n’écouter que le signal de la tanche correspondante en coupant toutes les autres. Les autres tranches ne sont pas coupées si elles ont aussi le bouton SOLO enclenché.

 

MONITORING IN-LINE, OUT-LINE OU SPLIT

  • Le monitoring in-line consiste à séparer une tranche en deux parties : La première reçoit le signal d’entrée (micro/ligne) et l’envoie vers le magnétophone multipiste  (on l’appelle le channel) et la seconde reçoit (par l’entrée tape) le retour du multipiste (on l’appelle le monitor). Dans ce cas chaque tranche a deux faders, le « petit fader » sur le channel sert à doser l’envoi vers le multipiste et le « grand fader » dose notre signal dans le mix principale. Les fonctions de la tranche (equaliseur, compresseur, envois auxiliaires etc..) peuvent alors être assignées au channel ou au monitor, au choix.

    Monitoring In-Line

  • Sur certaines consoles, la partie monitoring est déportée au niveau du bloc master : c’est le monitoring out-line. Sur les grosses consoles, c’est le monitoring in-line qui est retenu.
  • Sur les consoles proposant des tranches normales (en une seule partie), il faut alors disposer de tranches supplémentaires pour recevoir les retours de multipiste. (Ex : si on enregistre 20 sources simultanément, il faudra 20 tranches pour recevoir les signaux provenant des micros et des instruments, et 20 autres tranches pour recevoir les retours du multipistes.) On appelle cette méthode le split monitoring.

    Split Monitoring

LE BLOC MASTER

Il regroupe toutes les commandes générales de la console. On y trouve :

  • Les faders principaux L/R. Souvent il n’y a qu’un seul fader pour le mix principal, que ce soit en stéréo ou en multicanal.
  • Les faders de groupe : Ils commandent le niveau d’envoi vers les sorties groupes ou vers le bus master L/R.
  • Les niveaux généraux des départs auxiliaires.
  • Le niveau de l’écoute SOLO.
  • Le niveau général de l’écoute de la régie et de l’écoute du studio.
  • Le choix entre les différentes écoutes de la régie.
  • Le circuit de talkback, qui facilite la communication entre l’ingénieur du son et les musiciens. Sur les grosses consoles, on peut affecter le micro d’ordres sur les bus qu’on veut : dans les casques des musiciens, dans les enceintes du studio, dans les bus routing (cela permet d’enregistrer sur toutes les pistes du multipiste des messages comme le numéro de la prise ou toute autre information pouvant servir lors du mixage)
  • Le circuit de foldback : Il pemet de choisir ce qu’on envoie dans les casques musiciens : Circuits auxiliaires, mix L/R, micro d’ordre, …
  • Un bloc de sélection de la source des écoutes de la régie : Mix L/R, envois auxiliaires, 2 Track Return, platine CD,…
  • Les vu-mètres relatifs aux bus (L/R, AUX).
  • Les fonctions de l’automation si la table en est équipée.
  • Sur certaines consoles, on trouve des tranches stéréo, qui sont des tranches simplifiées destinées à récupérer les retours d’effets parallèles (réverbération, écho, delay,…)
  • Sur certaines consoles, un oscillateur générant des fréquences sinusoïdales permettant le calibrage et l’étalonnage éventuel de certains appareils.

L’AUTOMATION

L’automation permet à chaque instant la mémorisation et la restitution automatique des mouvements de fader ou des modifications des commandes telles le panoramique, les envois auxiliaires ou l’équaliseur.
De nos jours, sur les consoles numériques, quasiment toutes les commandes sont automatisables et sur les consoles haut de gamme, tous les faders et potentiomètres sont motorisés, ce qui permet de suivre l’automation en temps réel (Sur certaines consoles, mais de moins en moins, les faders ne sont pas motorisés, dans ce cas, le volume véritable est différent du volume apparent, ce qui peut être trompeur).
L’automation est le point fort des consoles numériques. Sur les consoles analogiques, l’automation requiert l’utilisation d’une ordinateur relié à la console et les commandes ne sont pas toujours motorisées, ce qui rend l’exploitation délicate.

LES CONSOLES NUMÉRIQUES

Avantages :

  • L’automation plus avancée et complète.
  • Un rapport possibilités/prix élevé : Même sur les petites consoles numériques, les possibilités de routing sont beaucoup plus importantes que sur les petites consoles analogiques. Il est souvent possible d’assigner n’importe quelle entrée et n’importe quelle sortie à n’importe quelle tranche.
  • Les consoles numériques sont plus compactes que les analogiques.
  • Elles comprennent souvent des effets et traitements internes.

Inconvénients :

  • Le fait qu’elles soient plus compactes n’est pas qu’un avantage. En effet les tranches sont souvent disposées en couches : Ex : Sur une console qui a 48 entrées mais seulement 16 faders, les tranches sont séparées en 3 couches (1-16,17-32,33-48). Toutes les tranches ne sont donc pas visibles en même temps.
  • De même, les commandes de certaines fonctions comme l’équaliseur ne sont souvent que disponible par le bloc master. Il faut alors désigner la tranche sur laquelle on veut travailler avant d’utiliser l’équalisation, ce qui est moins ergonomique et pratique que sur une console analogique. Chaque opération prends un peu plus de temps et on n’a pas de vue d’ensemble des paramètres de chaque tranche.
  • Les consoles numériques sont moins intuitives que les consoles analogiques. Elles demandent un période de prise en main plus longue avant de pouvoir bien la maîtriser.
  • Pour le bas de gamme et le moyen gamme, le son reste toujours moins convainquant que sur les consoles analogiques.

Les consoles de mixage, 1ère partie : Caractéristiques, environnement, entrées et sorties.

La console de mixage est le centre névralgique du studio. Elle est reliée à tous les autres périphériques audios utilisés : Magnétophone, instruments, amplis casque, enceintes de monitoring, traitements et effets sonores. Il est donc essentiel de comprendre sa place dans la chaîne du signal et son fonctionnement, aussi bien en mode prise de son qu’en mode mixage.

FONCTIONS ET CARACTÉRISTIQUES

La fonction première d’une console de mixage est de réduire tous les signaux enregistrés en un seul signal (mono, stéréo ou multicanal selon le produit qu’on veut créer) en équilibrant le volume de chacun d’eux et en les mélangeant.
La console de mixage sert aussi à gérer les prises de son et à  amplifier les signaux qu’elle reçoit afin qu’ils soient exploitables et enregistrables sur un magnétophone.

Les consoles peuvent être soit analogiques soit numériques. Ces dernières, plus récentes, présentent beaucoup d’avantages (ergonomie, automation, routing) et quelques inconvénients (qualité sonore) par rapport aux consoles analogiques. Nous développerons cela un peu plus loin. Il faut savoir quand même que le très haut de gamme reste souvent analogique, en raison d’une qualité sonore souvent meilleure (Cela dit, c’est de moins en moins vrai car les progrès dans le numérique ne cessent d’améliorer la qualité des appareils).

Les consoles de mixage, bien que gardant toutes le même principe de fonctionnement, présentent des caractéristiques différentes : leur taille, leurs possibilités, leur technologie.

On peut pour commencer classer les consoles selon leur domaine d’utilisation :

  • En prise de son cinéma : ce sont de petites consoles portables n’offrant d’habitude pas plus de 4 entrées. Elles sont aussi appelées mixettes. Il s’agit souvent de matériel professionnel et son prix peut monter jusqu’à plusieurs milliers d’euros.
  • En mixage cinéma : Ces consoles sont uniquement destinées aux professionnels et leur prix peut être très élevé. Elle présentent habituellement un grand nombre de voies et de possibilités pour permettre le mixage souvent complexe d’un film. Le numérique est ici préféré car il offre l’automation (mémorisation et automatisation des variations de volume et des autres commandes), outil indispensable dans ce cas.
  • En télévision ou radio : Souvent ce sont des consoles spécialisées dans la diffusion, de haute qualité, numériques, et aux possibilités ciblées.
  • En sonorisation de concert : Souvent numériques, elles doivent permettre l’automation et le « total recall » c’est à dire l’enregistrement de la position de chaque commande (faders, potentiomètres) à un instant donné, afin de pouvoir la rappeler plus tard.
  • En prise de son et mixage musical : c’est le type le plus répandu et où le choix est le plus large. Pour subvenir aux besoins du petit home-studio ou du gros studio professionnel, les constructeurs offrent du matériel allant du bas de gamme au prix relativement bas, aux très haut de gamme (plusieurs centaines de milliers d’euros). Elles présentent un nombre d’entrées/sorties élevées et de nombreuses possibilités de routing (cheminement) du signal. Ce sont les plus polyvalentes et elles peuvent servir dans les autres domaines ci-dessus.

C’est à cette dernière catégorie que nous allons nous intéresser ici.

Console dédiée à la diffusion radiophonique

Une console de mixage est composée de deux parties : La partie regroupant toutes les tranches d’entrée, et la partie correspondant au bloc master (ou général) qui regroupe toutes les fonctions autres que les voies d’entrée (volume de notre mixage stéréo par exemple, monitoring, ordres, automation, vu-mètres,etc…) et gère surtout les sorties.
Lors du mixage on choisira d’envoyer ou pas le signal présent sur chaque tranche vers le bloc master via le bus master (voir 2ème partie du l’article), et on dosera l’envoi en niveau grâce au fader de la tranche.

Les signaux provenant des tranches d’entrée sont mélangés sur le bus L/R, on récupère le mixage sur la sortie principale.

Le nombre d’entrées est la caractéristique la plus importante à prendre en compte lorsqu’on prévoit d’utiliser une console. Ce nombre va définir combien de sources vont pouvoir être traitées en même temps. Pour enregistrer un orchestre symphonique il faudra bien sur une console proposant beaucoup plus de voies d’entrée que pour enregistrer un trio de jazz par exemple.

A gauche nos 8 tranches d’entrée, à droite le bloc master.

 

ENTRÉES ET SORTIES

Chaque tranche possède 3 entrées possibles et commutables :

  • L’entrée Micro
  • L’entrée Ligne
  • L’entrée Tape

Nous détaillerons ces entrées dans la deuxième partie de cet article (Etude d’une tranche).

Chaque tranche a une sortie directe (direct out) qui est la plupart du temps reliée à une entrée du magnétophone (enregistreur). Chaque tranche a également un point d’insert (sur les grosses consoles) permettant d’insérer un périphérique de traitement sur le chemin du signal. Ce point est donc composé d’un envoi et d’un retour, respectivement une sortie et une entrée en plus sur la tranche.

Le bloc master propose lui :

  • La sortie principale : généralement stéréo, nommée souvent L/R (left/right). Elle peut être connectée soit à une entrée stéréo d’un enregistreur, soit aux entrées d’un système de diffusion lors d’une sonorisation de concert.
  • Les sorties groupes ou sous-groupes : Elles permettent d’avoir plus de sorties principales, par exemple pour faire du mixage en multicanal (en 5.1 par exemple, les deux sorties principales ne suffisent plus, il en faut 6). Elle permettent aussi de faire des mixages partiels si besoin est ou de gérer le niveau de plusieurs sources en même temps : Par exemple, on fait souvent un groupe « batterie » qui regroupera tous les éléments de la batterie (grosse caisse, casse claire, toms, cymbales, etc…). De cette manière, on gère facilement le niveau de toute la batterie dans le mix (un seul fader au lieu de 8 ou 10). Dans ce cas, on assignera le signal de chaque groupe au bus master qui alimente la sortie principale.
  • Les sorties auxiliaires : Utilisées pour les départs casque des musiciens en studio ou de leur retours sur scène. Et également pour les traitements parallèles comme la réverbération ou le delay. On connecte donc sur ces sorties les entrées des amplis qui alimentent les casques ou les retours de scène, et les entrées des périphériques de traitements parallèles. Il y a autant de sorties auxiliaires sur le bloc master que de départs auxiliaires sur chaque tranche (voir Etude d’une tranche).
  • Les sorties monitoring : Ce sont des copies de la sortie principale qui vont alimenter les enceintes de la régie ou du studio. Elle sont pourvues d’un volume indépendant qui n’affecte pas la sortie principale.
  • Les sorties routing : Ce sont des sorties supplémentaires sur lesquelles on assigne ce que l’on veut et qui se retrouvent au patch (voir plus bas). Nous détaillerons ces sorties dans la deuxième partie de l’article.

Le bloc master propose aussi quelques entrées destinées seulement au monitoring : Aux In, 2Track In ou CD In. Ces entrées permettent de connecter facilement le retour du magnétophone sur lequel on enregistre le mix final, un lecteur MP3 ou un lecteur CD pour comparer notre mix à un autre produit du commerce par exemple.

Les entrées et les sorties citées ci-dessus sont des points physiques. En interne on peut faire transiter le signal sur d’autres chemins (voir la deuxième partie de l’article).

Connectiques d’une console sur le panneau arrière : On distingue bien les entrées micro (MIC), les entrées lignes (LINE), les points d’insert (INS), les sorties principales (MIX OUTPUTS), les sorties auxiliaires (AUX), les sorties directes (DIR), les sorties de groupes (SUB OUTPUTS), Les sorties monitor (MONITOR OUTPUT),une entrée 2 Track (2 TRK RETURN) et des entrées pour les retours d’effets stéréo (STE RETURN).

 

Lors de la prise de son, les sorties directes des tranches sont reliées aux entrées du MTR (MultiTrack Recorder/ Enregistreur Multipiste).
Les sorties auxiliaires sont surtout utilisées pour alimenter les amplis casque des musiciens.

Lors du mixage, les signaux en sortie des tranches transitent par le bus master de la console sur lequel ils se mélangent. Dans ce cas ce sont les sorties principales de la console (L/R) qui sont reliées aux entrées de l’enregistreur.
Néanmoins, les signaux en sortie de tranche peuvent aussi être envoyés vers les groupes ou les sous-groupes. Ce seront alors les sorties de groupes qui seront assignées au bus master.
Les sorties auxiliaires sont reliées aux entrées des périphériques de traitement parallèle tandis que les sorties de ces périphériques reviennent vers la console de mixage via d’autres tranches. C’est pourquoi il est important d’avoir plus de tranches disponibles que de sources enregistrées. Par exemple, si on a 30 sources à mixer simultanément, il faudra veiller à avoir au moins 40 ou 50 tranches disponibles sur la console. Certaines consoles sont équipées d’entrées stéréo dédiées à la récupération des signaux provenant des traitements parallèles (FX RETURN).

Toutes les entrées et sorties de la console et de chaque périphérique sont reliées à ce qui s’appelle le patch (ou tableau de connections). Ce tableau permet de tout centraliser et de permettre très simplement n’importe quelle connexion. Plus besoin de ramper derrière les appareils pour brancher et débrancher les câbles !

 

Dans la deuxième partie de l’article nous ferons l’étude d’une tranche, nous détaillerons les cheminement du signal à l’intérieur de la console grâce aux différents bus, nous aborderons les notions de consoles à monitoring in-line ou split et nous reviendrons sur les différences entre consoles analogiques et consoles numériques.

Cheers !

La session acoustique de Mamani Keïta

Malienne d’origine, née à Bamako, Mamani Keïta développe très jeune ses talents des chanteuse. Dès 13 ans, poussée par sa grand-mère qui l’a élevée, elle intègre en tant que choriste une des formations musicales les plus prestigieuses du Mali, le Badema National. A la fin des année 80, c’est Salif Keïta (qui n’a aucun lien de parenté avec elle) qui la remarque et qui l’emmène à Paris. Elle accompagnera les plus grands : Cheick Tidiane Seck, Hank Jones, Dee Dee Bridgewater,…

Elle rencontre Marc Minelli, un musicien rock, et ensemble ils composeront et enregistreront le premier album solo de Mamani, Electro Bamako (2002), mélange de mandingue, de jazz et d’électro.
Elle revient en 2006 avec Yelema et en 2011 avec Gagner l’argent français où se mélangent parfaitement instruments traditionnels mandingues, beats plus modernes et  samples.

 

Voici un extrait de sa session acoustique dans nos studios, un joli morceau poétique et hypnotique :

Mamani Keïta – Siya (session)

Here is the Music Player. You need to installl flash player to show this cool thing!

Configuration :

  • Voix : Neumann KMS104
  • Guitare acoustique : Schoeps MK4
  • N’Goni : Schoeps MK4

www.mamanikeita.com

_____________________________________________________________________________

(Pour des histoires de droits de diffusion je ne mets pas en écoute l’intégralité de la session et le son est en qualité MP3. A la demande de l’artiste ou de sa maison de disque je supprimerai immédiatement le morceau en diffusion.)

Les Microphones, 2ème partie : Type de capteur et directivités

Voici la suite de notre voyage au pays merveilleux des microphones.

Nous allons développer aujourd’hui une des caractéristiques des micros parmi les plus importantes : la directivité.
Selon nos conditions d’enregistrement, la directivité jouera un grand rôle dans le résultat sonore final. Il faudra donc, lors du choix de notre micro, y porter une attention particulière.

Tous d’abord, voyons les 2 types de capteurs utilisés dans la conception des micros (aussi bien électrodynamiques qu’électrostatiques)

 

Le capteur à pression

Le capteur à pression est constitué d’une membrane et d’une cavité fermée : Une seule des faces de la membrane reçoit les vibrations sonores.

Capteur à pression

La cavité est percée d’une évent afin d’équilibrer la pression atmosphérique des deux côtés de la membrane. Ainsi, la force appliquée par la pression atmosphérique s’annule et la membrane est libre de se déplacer selon les vibrations acoustiques seules.

En théorie, un capteur de ce type reçoit les ondes sonores de la même manière, peu importe leur angle d’incidence par rapport à l’axe de la membrane. Il a une sensibilité égale dans toutes les directions autour de lui. On dit que c’est un capteur à directivité omnidirectionnelle. On peut représenter la directivité sur un diagramme polaire, où le centre serait la membrane et où la courbe serait la sensibilité selon l’angle d’incidence. Pour un capteur omnidirectionnel, cette courbe est un cercle parfait dans un espace à 2 dimensions :

Directivité omnidirectionelle

 

Rapporté dans l’espace à 3 dimensions, le capteur à pression a une directivité sphérique.
En pratique, la sensibilité d’un capteur à pression est dépendante de la taille de la membrane, de la fréquence de l’onde incidente et de son angle d’incidence :

  • Lorsque la longueur de l’onde est grande par rapport aux dimensions de la membrane (c’est à dire pour les basses fréquences), celle-ci ne représente pas d’obstacle et ne perturbe pas la propagation de l’onde. Pour une distance à la source constante, la pression à la surface de la membrane reste la même, quel que soit l’angle d’incidence du son. Dans ce cas, le capteur est bien omnidirectionnel. On estime que c’est le cas pour des fréquences allant jusqu’à 1KHz environ.
  • Lorsque la longueur de l’onde est de l’ordre de la taille de la membrane, ou inférieure (fréquences moyennes et élevées), alors celle-ci représente un obstacle et perturbe la propagation de l’onde. Deux facteurs d’interférence apparaissent alors, ce qui va resserrer la directivité :
    • Un phénomène de réflexion et de diffraction va apparaître lorsque les ondes de longueur courte ou moyenne vont frapper la membrane. Si les ondes arrivent dans l’axe de la membrane, elle vont être réfléchies par celle-ci et vont repartir sur le même trajet en sens inverse, formant ainsi une onde stationnaire et donc une surpression sonore dans l’axe du micro (jusqu’à +6dB).

      L'onde réfléchie (onde 2) s’additionne à l'onde incidente (onde 1) et forme une onde résultante d'amplitude double.

      Cette particularité est exploitée par les constructeurs qui s’arrangent pour que cette bosse fréquentielle créée par la réflexion soit placée dans un endroit le plus adapté à l’utilisation qu’on veut faire du micro. Exemple : Si la surpression apparait pour des fréquences entre 4 et 6 KHz, cela résultera en un gain de clarté et d’intelligibilité sur l’enregistrement de voix par exemple.

    • Pour les hautes fréquences, les ondes arrivant avec un angle important par rapport à l’axe du micro vont frapper la membrane en différents endroits avec un petit décalage temporel, et donc une phase différente. On a alors des annulations d’ondes aléatoires ce qui résulte en une perte de niveau en sortie du microphone. Plus l’angle est important, plus le phénomène s’aggrave.
      On a donc un resserrement de la directivité d’autant plus important que la fréquence est élevée et que l’angle d’incidence est grand.

En résumé, les capteurs omnidirectionnels le sont surtout pour les fréquences inférieures à 1kHz environ. Jusqu’à 10KHz ils sont un peu plus directifs, et au dessus de 10KHz, ils sont très directifs.

 

Le capteur à gradient de pression

Dans ce cas, la membrane est à l’air libre (il n’y a plus de cavité isolante), les vibrations sonores atteignent donc les deux côtés de la membrane. Le signal résultant est donc la différence (gradient) entre les signaux arrivant au même moment sur chaque face de la membrane.

Capteur à gradient de pression

La directivité d’un tel système est facilement déductible lorsqu’on étudie des cas précis :

  • Si la source est située perpendiculairement  à l’axe du micro (à 90° ou  270°), le signal arrive en même temps (en phase) sur les deux faces de la membrane et donc, s’annule. En effet la membrane subit des forces de même intensité mais opposées, elle reste donc immobile.
  • Si la source est située dans l’axe du micro (à 0° ou 180°) alors l’onde sonore arrive alternativement sur les deux faces de la membrane (hors phase) et donc la différence de pression entre les deux faces de la membrane est maximale. C’est donc sur cet axe que la sensibilité du micro est la plus forte.

La force résultante diminue à mesure que la source s’éloigne de l’axe du micro jusqu’à s’annuler lorsqu’elle est dans l’axe perpendiculaire à celui du micro. On a donc une directivité symétrique de chaque côté de la membrane, et on l’appelle directivité bidirectionnelle (ou directivité en 8).

Directivité bidirectionnelle

 

On a donc deux directivités de base théoriques : Omnidirectionnelle et Bidirectionnelle
A partir de ces deux directivités, il est possible de créer des directivités intermédiaires qui seront adaptées à des utilisations spécifiques.
Nous allons détailler maintenant les différentes manières des les générer.

 

CRÉATION DES DIRECTIVITÉS INTERMÉDIAIRES

Théoriquement en additionnant ces directivités et en leur appliquant un coefficient, on peut obtenir les directivités alternatives suivantes :

  • La directivité cardioïde (en forme de coeur) : 0,5×Omni + 0,5×Bidir

    Directivité Cardioïde

    C’est certainement la directivité la plus utilisée en prise de son musicale. En effet elle rejette tout ce qu’il y a à l’arrière du micro, et elle a un bon taux de réjection à 90° et à 270° (On voit sur le diagramme ci-dessus que pour une sensibilité de 1 dans l’axe du micro (0°), on a une sensibilité de seulement 0,5 sur les côtés et de 0 à l’arrière).

  • La directivité supercardioïde: 0,4×Omni + 0,6×Bidir

    Directivité Supercardio

  • La directivité hypercardioïde: 0,3×Omni + 0,7×Bidir

    Directivité Hypercardio

    Pour les deux directivités ci-dessus, on a une plus forte sensibilité vers l’avant (0°) qu’un cardioïde mais on récupère le lobe arrière du bidirectionnel. Ces micros sont souvent utilisés dans des environnements bruyants afin d’isoler un maximum la source, notamment en sonorisation de concerts.

  • La directivité hypocardio ou cardioïde large: 0,7×Omni + 0,3×Bidir

    Directivité Hypocardio

    Assez proche de l’omnidirectionnel, on réduit néanmoins la sensibilité vers l’arrière du micro.

 

Afin d’associer les deux directivités de base (Omni et Bidir) il est théoriquement possible d’associer 2 capteurs, l’un à pression, l’autre à gradient de pression, placés au même endroit dans le même micro. Mais en réalité cette technique est compliquée à mettre en œuvre et coûte cher. Voilà pourquoi les constructeurs ont développé d’autres méthodes plus efficaces :

  • Les méthodes acoustiques :
    Première méthode : En utilisant un capteur à gradient de pression, il est possible de retarder l’onde arrivant sur la face arrière de la membrane en faisant passer le son dans un labyrinthe plus ou moins long. Ainsi on maitrise la phase des deux signaux et on recréé différentes directivités. Sur ce genre de micros la longueur du labyrinthe est fixée par le constructeur dans la majorité des cas, on n’a donc qu’une directivité disponible.
    Deuxième méthode : On prolonge le micro d’un tube à interférences dans l’axe de la membrane. Ce tube et percé de fentes sur les côtés et contient un matériau d’absorption phonique qui atténue les ondes stationnaires. De cette manière, les ondes arrivant sur le côté du micro rentrent dans le tube et s’annulent puisqu’elles ont la même force et des directions opposées. Plus les ondes arrivent perpendiculairement au micro/tube, plus elles sont annulées. On appelle ce genre de micro un micro canon. C’est le micro le plus directif vers l’avant et bien qu’il ait des petits lobs à gauche et à droite, il reste le micro qui rejette le plus les sons arrivant de côté. Il est souvent utilisé au cinéma pour l’enregistrement de dialogues à distance. Cela dit, c’est un micro difficile à utiliser car il faut arriver à « viser » la source précisément, sous peine de détimbrage du son (perte dans les aigües) voire de perte de niveau sonore.
  • La méthode électrique :
    Celle-ci s’applique uniquement sur les micros électrostatiques équipés d’une double membrane (Dans ces micros, les deux membranes sont séparées par une cloison perforée fixe qui constitue elle-même une électrode du condensateur). Les deux membranes peuvent alors être polarisées de manière différente, ce qui permet de recréer toutes les directivités possibles. On contrôle la polarisation grâce à un petit switch placé sur le corps du micro.

    • Lorsque les deux membranes sont polarisées identiquement : la directivité est omnidirectionnelle .
    • Lorsque les deux membranes ont une polarité de même potentiel mais de signe opposé : la directivité est bidirectionnelle.
    • Lorsqu’une des membranes est au même potentiel que l’électrode fixe, elle n’est plus active : La directivité est cardioïde.

    Cette méthode coute assez cher à mettre en œuvre, c’est pourquoi elle n’équipe que les micros haut de gamme.

Remarque importante :
Toutes les directivités évoquées ci-dessus sont des modèles théoriques qui ne sont réalisables que dans des lieux totalement anéchoïques (sans réflexion ni réverbération), ce qui n’est quasiment jamais le cas en réalité. Par exemple, une source placée à l’arrière du microphone va émettre des ondes qui seront réfléchies par les obstacles (murs) placés devant le micro. Le micro captera donc ces ondes comme venant de l’avant.
Les directivités fonctionnent quand même, mais de manière inégale devant l’acoustique du lieu d’enregistrement.

 

Il est intéressant de savoir à quelle distance théorique de la source on pourrait placer un micro de chaque directivité par rapport à un micro omnidirectionnel.
Si le micro omnidirectionnel est placé à 1m :

  • Un micro cardioïde ou bidirectionnel pourra être placé à 1,70m et donnera la même sensation de proximité à la source.
  • Un micro super-cardio pourra être placé à 1,9m.
  • Un micro hyper-cardio pourra être placé à 2m.
  • Un micro canon pourra être placé jusqu’à 2,50m.

 

Etude de la directivité d’un micro, le Sennheiser e945 :

Sennheiser nous vend ce micro dynamique spécialement conçu pour la voix sur scène comme un micro de directivité supercardio. Jetons un œil au diagramme polaire pour voir ce qu’il en est réellement.

 

Diagrame polaire de directivité du e945

On remarque que la directivité varie effectivement beaucoup en fonction de la fréquence.
A 125 Hz la directivité est plus hypocardio que supercardio.
Plus on monte en fréquence, plus la directivité se resserre sur l’avant du microphone.
Ce micro est réellement supercardio pour les fréquences comprises entre 500Hz et 2000Hz environ.
Au dessus de 2000Hz, on tend plutôt vers une directivité hypercardio.

Attention donc, la directivité d’un micro est clairement variable selon le lieu d’enregistrement et selon la source à enregistrer.

 

Voilà, maintenant que nous avons les outils théoriques sur la technologie du microphone, nous allons pouvoir, dans un futur article, nous intéresser à l’utilisation sur le terrain des microphones : Quel micro pour quel instrument, quel placement, quel traitement ?

A bientôt !

Ben Howard en session acoustique !

Parce que le soleil revient et que bientôt nous sentirons le sable chaud sous nos fesses, aujourd’hui c’est Ben Howard qui nous en donne un avant-goût !

Ben Howard, c’est un peu le stéréotype du surfeur blond qui gratte sa guitare sur la plage pour faire craquer les filles…
Mais ce n’est pas que ça.
Ayant grandi en Angleterre entre les plaines verdoyantes et la mer, au milieu des disques de ses parents, Ben trouve son inspiration chez des artistes comme Bob Dylan, Joni Mitchell ou encore John Martyn.
Après avoir lâché ses études pour se consacrer à la musique seule, il développe des compositions à la fois aérienne et aquatique, baignées de couchés de soleil sur la baie et de réverbération. Son premier album « Every Kingdom »sort en octobre 2011 et fait un carton. Le son est rond, sans écueil, les guitares acoustiques omniprésentes, le violoncelle profond et intelligemment placé, les chœurs maitrisés. Les douces mélodies sont portées par des textes simples mais touchants :

« No man is an island, this I know
But can’t you see ?
Maybe you where the ocean, when I was just a stone »

Une musique qui se décline parfaitement en petite session acoustique, voix + guitare :

Ben Howard – Everything (session) :

Here is the Music Player. You need to installl flash player to show this cool thing!

 

Configuration :

  • Voix : Neumann M149
  • Guitare : Schoeps CMXY 4VU

Rien de spécial à signaler sur cette prise de son ! Beaucoup de réverbe au mixage parce que sur ce type de musique ça rends bien !

Cela dit, on peut penser qu’une prise de son guitare+voix est assez simple, ce qui n’est pas toujours vrai. Rien que de trouver le bon équilibre entre la guitare et la voix n’est pas aisé. La voix doit être suffisamment portée par l’instrument, sans être masquée.
Les deux micros sont assez proches l’un de l’autre, il y a donc souvent de la repisse, surtout de la voix dans le micro guitare. Il faut donc bien les placer pour limiter ça au maximum. Par exemple, il est judicieux de placer le micro guitare légèrement au dessus de la guitare et de le pointer vers le bas, pour que la bouche du chanteur soit moins dans son axe.
Des problèmes de phase peuvent aussi apparaitre. Pour les détecter, il faut écouter seulement la voix puis rajouter ensuite la guitare. Si le son de la voix change, c’est que son contenu fréquentiel est modifié et qu’il y a des oppositions de phase. Dans ce cas, il faut bouger légèrement les micros pour y remédier.

Il est aussi possible de tenter la prise de son avec un seul micro. Le rendu sera alors plus naturel puisque l’équilibre voix/guitare sera fait par le musicien lui-même. Dans ce cas on placera le micro à une distance plus grande, qui dépendra de la qualité acoustique de la pièce. Si la pièce a une très bonne acoustique, on pourra se permettre de reculer le micro pour en profiter. Sinon il vaudra mieux rapprocher les micros pour avoir plus de son direct et moins de réverbération. Si l’on choisi ce mode d’enregistrement, il est largement préférable d’utiliser un microphone électrostatique qui aura un rendu beaucoup plus naturel.

Allez bonne écoute et @+ !

www.benhowardmusic.co.uk

_____________________________________________________________________________

(Pour des histoires de droits de diffusion je ne met pas en écoute l’intégralité de la session et le son est en qualité MP3. A la demande de l’artiste ou de sa maison de disque je supprimerai immédiatement le morceau en diffusion.)

Le live acoustique de Speech Debelle !

Début avril, c’est une belle surprise qui a débarqué dans nos studios, tout droit de Grande-Bretagne : Speech Debelle et ses trois musiciens.

Speech Debelle est une rappeuse née à Londres en 1983. Engagée et militante elle signe sont premier album en 2009 sur le label Big Dada (« Speech Therapy »), mais c’est un échec commercial. Elle remporte pourtant quelques mois plus tard le fameux Mercury Prize.

Issue de la classe moyenne, elle s’est forgé un caractère au travers de moments difficiles. Mais la dépression, la drogue et la dégradation de ses relations familiales l’inspirent. Ajoutée à ça sa passion pour la poésie, cela lui permet de se faire, doucement mais surement, un nom sur la scène musicale.

Elle revient en février 2012 avec son deuxième album « Freedom of Speech », qui nous offre une musique rap qui puise dans la source de la pop et du folk.

 

En studio elle nous joue 4 morceaux dont celui-ci, tiré de son premier album :

Speech Debelle – Spinnin’ (session acoustique)

Here is the Music Player. You need to installl flash player to show this cool thing!

 

Configuration :

  • Voix : Neumann KMS104
  • Choeurs : Neumann KMS 104 et Shure Beta 57 A
  • Cajon : Shure Beta91
  • Clavier : DI
  • Basse : DI Avalon U5
  • Guitare : Shure SM57

Après avoir tenté de mettre un micro électrostatique sur la guitare, je me suis rendu compte qu’il y avait beaucoup trop de repisse à cause du cajon. Du coup, un micro électrodynamique comme le SM57 était beaucoup plus adapté. Il donne ici après équalisation un résultat plus que correct.

Le Shure Beta91 est un micro dit à effet de surface qui exploite la surpression formée par les ondes sonores à proximité immédiate d’une surface plane. Il est composé d’une plaque et d’un micro statique. L’ensemble offre une directivité hémi-cardioïde et est particulièrement adapté pour la reprise d’instruments graves comme une grosse caisse ou un piano.

 

Allez, bonne écoute, et à bientôt pour de nouvelles sessions !

www.myspace.com/speechdebellemusic

_____________________________________________________________________________

(Pour des histoires de droits de diffusion je ne met pas en écoute l’intégralité de la session et le son est en qualité MP3. A la demande de l’artiste ou de sa maison de disque je supprimerai immédiatement le morceau en diffusion.)