Les microphones pour le multicanal en 5.1
La prise de son acoustique en 5.1 fait coulée beaucoup d’encre. De nombreux auteurs arguent que leur système est la solution idéale. Qu’en est il vraiment ?
On peut dire aujourd’hui qu’il y a deux écoles, celle qui souhaite obtenir une sensation d’enveloppement agréable, l’autre qui souhaite obtenir la meilleure localisation du son dans l’espace. Ces deux aspects sont les principales améliorations que nous proposent le multicanal.
On ne parviendra jamais à obtenir une localisation parfaite avec 5 enceintes, néanmoins certains capteurs donnent des résultats très réalistes. La sensation d’enveloppement ou surround est plutôt une manière artificielle et esthétique d’envisager le multicanal.
Pour la zone frontale de captation, cet ensemble est composé d’un triplet microphonique espacé entre eux de 1.5m à 2m. Les microphones sont omnidirectionnels. L’utilisation de trois capsules pour la reproduction frontale génère trois images fantômes qui tendent à rendre plus confuse la précision Figure 1. Deux microphones placés à l’arrière servent à nourrir les enceintes surround afin d’assurer une compatibilité en 5.1. La distance séparant les microphones surround des principaux, permet d’ajuster l’image subjective de la prise de son. Ce système donne de bons résultats quant aux critères de spatialisation et du renforcement de l’image centrale.
Figure 1 Formation de 3 images fantôme
Le Fukada-tree est une variante de ce système qui reprend l’agencement des microphones en remplaçant les capsules omnidirectionnelles par des cardioïdes. La localisation est ainsi améliorée au détriment de la réponse aux basses fréquences inhérentes aux capsules directives.
En tétraphonie l’enregistrement avec deux couples ORTF donne des résultats intéressants car il génère un codage frontal et arrière de la localisation. Cette captation est assez souple car la distance entre les deux couples a peu d’influence. L’interaction entre les deux couples contribue à recréer une spatialisation agréable. C’est une méthode de captation qui ne prend nullement en compte la localisation latérale mais qui devant la difficulté de perception de la direction des images fantômes dans cette zone est certainement le système d’enregistrement multicanal donnant les meilleurs résultats en regard de sa facilité de mise en œuvre. C’est dans les situations où deux masses sonores seront réparties l’une à l’avant, l’autre à l’arrière que ce système donnera ces meilleures capacités (enregistrement d’un orchestre et d’un orgue dans une église par exemple).
En se basant sur les résultats mixtes de la stéréophonie (prise de son en DT et DI), on peut obtenir des angles de captation compatibles avec la diffusion. Le respect théorique des angles de pointage et des distances entre les capsules n’est pas réalisable pour le 5.1. On peut introduire un réglage supplémentaire en créant un décalage en distance ce qui introduit un offset temporel. Le nombre de combinaisons de codage possible augmente. Les valeurs à affecter aux différences d’intensité et de temps sont tributaires d’un nouveau paramètre et autorisent par ce biais à se rapprocher d’une configuration théorique idéale.
Avec le système ASM5 commercialisé Figure 2, Brauner propose un produit tout en un, composé de 5 microphones appairés. Chaque microphone possède une directivité ajustable du 1er ordre allant de l'omnidirectionnelle à la bidirectionnelle. Les microphones avants sont placés aux sommets d'un triangle rectangle et espacés de 17.5 cm du centre d'enregistrement. Chaque microphone « surround » est positionné à 60 cm vers l'arrière avec un angle de 60° par rapport à l'axe médian.
Figure 2 Système Brauner
Son intérêt principal est sa possibilité d'ajuster les directivités pour modifier la captation de l'ambiance de la salle où même de diriger une source lors de l’enregistrement.
Ce système offre ainsi à l'ingénieur du son, un outil pour l'expérimentation sonore et des possibilités artistiques étendues.
Ce microphone n'a pas pour vocation d'être fidèle au niveau de la perception de la localisation.
Bruck a commercialisé avec Schoeps, une sphère de 18 cm de diamètre plus petite que celle utilisée pour les enregistrements stéréophoniques (20 cm) afin d'y loger de part et d'autre deux capsules bidirectionnelles. Ces deux capsules supplémentaires mixées avec les capsules omnidirectionnelles effleurant la sphère (principe de la prise de son M-S) permettent de créer 4 canaux audio individuels Figure 3.
Figure 3 La sphère Schoeps
Le canal central est fabriqué à partir des signaux gauches et droits à l’aide d’un matriçage emprunté à l’ambisonie. Ce microphone autorise le preneur de son à modifier les directivités pour s'adapter aux contraintes de la prise de son ou de régler la qualité sonore suivant ses goûts. La vocation de ce procédé est avant tout, un microphone de captation d'ambiance.
« The Holophone »
Figure 4 est un produit commercialisé. Ce système est construit à partir d'une tête elliptique de 19 cm par 15 sur laquelle viennent se greffer 7 microphones omnidirectionnels
Figure 4 The Holophone
Ce système ne se base sur aucun principe ni aucune théorie, cela ressemble à une extension de la tête artificielle. Ce microphone est voué à une captation fortement génératrice de réverbération artificielle en raison de ces nombreux capteurs. Les courbes de directivité et les distances entre les capsules données par le constructeur ont des valeurs trop faibles pour une utilisation respectant la localisation.
C’est vers le début des années 70 qu’émerge le principe de la prise de son ambisonique Figure 5. Issue de la métathéorie de la localisation auditive, elle propose un système de prise de son comportant un matriçage pour une diffusion sur un nombre quelconque d’enceintes à condition qu’elles soient placées à équidistance l’une de l’autre.
Ces systèmes, pourtant précurseurs, tardent à s’imposer pour ces raisons ainsi qu’à cause du flou entretenu quant à la théorie et à la complexité de mise en œuvre. Des matrices offrant la compatibilité 5.1 sont d’ores et déjà disponibles. L’effervescence engendrée par ce procédé n’a pas permis d’obtenir à ce jour, de résultats subjectifs concernant la localisation.
Figure 5 Capsule en montage tétraédrique (ambisonie)
La Figure 5, montre l’assemblage coïncident du microphone ambisonique. La distance entre les capsules autorise la restitution des fréquences jusqu’à 12 kHz sans aliasing spatial. L’ambisonie est tributaire d’un codeur et d’un décodeur.
La société Schoeps est très innovante en matière de nouveaux procédés d’enregistrement. L’utilisation de l’agencement intelligent de 2 capsules hypercardioïdes pour les canaux gauches et droits assure une captation frontale faite uniquement avec deux microphones (si la source est placée vers l’avant droit, elle ne sera pas captée par le micro de gauche car on est dans sa zone d’annulation au niveau de la directivité).
Ce procédé assure une localisation correcte en frontal, on pourra y associer la croix de l’IRT pour y associer la spatialisation.
Figure 6 Une des nombreuses solutions Schoeps du système OCT
Trinnov audio propose un petit bijou en matière de prise de son en 5.1 car ce microphone est capable de s’adapter aux directivités désirées des lois de pan pot. Avec 8 microphones omni Figure 7 et un PC comme processeur, ce microphone avant-gardiste donne des résultats stupéfiants en terme de localisation et de restitution de l’espace du lieu d’enregistrement. Ce système très complexe au niveau de la théorie est conçu par des ingénieurs français qui ont certainement trouver la solution à la prise de son multicanal dans tous les formats 5.1, 7.2 ou 10.2 etc. Le seul bémol est que son prix le réserve aujourd’hui au domaine professionnel.
Figure 7 Trinnov