Le son multicanal

 
 

La stéréo


C’est la version la plus ancienne et la plus connue du son multicanal, l’idée est simple nous avons deux oreille, il faut dont reproduire à droite ce qui est sensé se trouver à droite et à gauche ce qui doit être à gauche. Ce sont les différences de puissance et l’ordre d’arrivée des signaux sonores pour chaque oreille et éventuellement des différences de coloration du son qui vont permettre à notre cerveau de reconstituer une scène sonore que l’on espère réaliste. La principale limite du procédé c’est que cette scène sonore n’est réaliste que pour un auditeur place à égale distance des enceintes, ni trop loin et ni trop près. Dans ces conditions si la prise de son, et le mixage, sont de bonne qualité le résultat peut être fantastique. 

L’ambiophonie

Le schéma ci-dessous représente un système ambiophonique initialement prévu pour améliorer l'ampleur du son stéréophonique normal, C'est aussi le point de départ de l'invention du Dolby-Suround analogique et de tous les systèmes audio inventés pour recréer une ambiance acoustique réaliste, ce circuit est un décodeur passif (pas d'électronique). Il ne fonctionne correctement qu’avec cinq enceintes parfaitement identiques.

 


Avec votre simple chaîne HI-FI stéréo et cinq enceintes, vous pouvez donc obtenir une restitution sonore de deux voies arrière et d’une centrale. Il réalise le mélange des canaux G+D pour le centre et la soustraction G- D et D-G pour l’arrière. Ce système est donc à peu près compatible avec les films codés en Dolby Suround mais n’offre aucune possibilité de réglage. (Il manque aussi un retard d'environs 20 mS à l’arrière pour la compatibilité avec le Dolby)

Voilà la preuve que depuis très longtemps de nombreux amateurs de musique ont essayé de reproduire des enregistrements stéréo avec plus de deux enceintes



Le vrai multicanal


Un système d’enregistrement sonore multicanal est dit 5.1 (ou 6.1) quand il utilise 5 (ou 6) canaux sonores indépendants plus un sixième canal spécialisé pour la restitution des sons graves.

Les 5 (ou 6) canaux principaux sont à large bande et véhiculent les sons de 20Hz à 20kHz, ils donnent les trois pistes sonores avant (G, D et Centre) plus 2 (ou 3) canaux arrière

Le canal LFE (Low Frequency Effect) est spécialisé pour la restitution des sons graves compris entre 15 et 100 Hz, il ne véhicule que les sons des effets spéciaux et est normalement reproduit par un caisson de graves (subwoofer).
 

Le Dolby Digital


Le Dolby analogique n’était rien d’autre qu’une version électronique très sophistiquée du système ambiophonique doublé d’une normalisation du mixage de la bande son pour obtenir les meilleurs résultats possible.

 
Mais 1992 Le Dolby devient digital et utilise le principe de codage AC-3, c'est pourquoi on désigne parfois la norme Dolby Digital sous ce nom. L'AC-3 (Audio Coding 3). Le Dolby Digital inventé pour le cinéma n'avait pas pour objectif de remplacer la bande sonore analogique sur les films 35mm, il fallait que les films restent jouables dans les salles non équipées. La nouvelle piste sonore a donc été ajoutée au seul endroit disponible : entre les trous d'entraînement du film ! C'est pour pouvoir utiliser cet espace très restreint qu'est apparue la nécessité de développer une technique de codage numérique à très fort taux de compression, et un codage AC-3 sur 6 canaux occupera donc moins de place qu'un seul des 2 canaux d'un compact disc audio ! Néanmoins, la perte de qualité sonore qui résulte de cette compression reste acceptable.

La technique de codage utilisée est dite "perceptuelle", c'est-à-dire que ne sont codées que les données audibles par l'oreille humaine. L'AC-3 est un procédé souple qui supporte un nombre variable de canaux (du mono au 5.1), plusieurs taux d'échantillonnage et des taux de transferts variables. Mais les 6 canaux d'un système Dolby Digital ne sont pas complètement indépendants, lorsque la place manque pour comprimer toutes les informations le codage permet de regrouper momentanément certains canaux pour économiser de la place (par exemple les trois canaux arrières passent pendant un bref instant en mono pour donner plus de place aux canaux avant)

Le Dolby Digital est devenu aujourd'hui le standard mondial pour les DVD Vidéo et a été adopté pour la télévision numérique aux Etats-Unis comme ne Europe.

Le DTS



Le DTS (Digital Theater Sound) est un format numérique beaucoup plus performant et très souple. Il est à même de supporter de 1 à 8 canaux indépendants, avec un taux d'échantillonnage variable de 32 à 192 kHz par canal, et une précision de 16 ou 24 bits.

 Il résulte de toutes ces caractéristiques un débit variant de 32 kbps à 4096 kbps. Tous canaux du DTS sont encodés et multiplexés dans une même piste audio. Comme en Dolby Digital, un canal optionnel LFE (Low Frequency Effects) peut être ajouté à la demande,


Comparé au Dolby Digital, le DTS apporte une qualité de restitution nettement supérieure. Son algorithme de codage privilégie la qualité sonore maximale tandis que celui des laboratoires Dolby est un compromis entre qualité et taux de transfert. Des CD audio DTS de démonstration codées sur 6 canaux 24 bits échantillonnés à 48 kHz ont montrés depuis longtemps les brillantes capacités de ce format. Certaines bandes son de cinéma montrent aussi les qualités impressionnantes de ce format.



Suround ES ou EX


Les procédé appelés suround ES ou EX utilisent un système de matriçage des trois canaux arrières pour n'en enregistrer que deux, à la lecture un circuit électronique recréé le canal central  Comme il ne s'agit pas d'un vrai format 6.1 ces nouveaux standards restent tout à fait compatibles en lecture avec les systèmes 5.1 existants (ça ne vous rappelle pas le Dolby analogique ?). De plus; les ampli-tuner capables d'utiliser les formats 6.1 sont tous capables de calculerun canal supplémentaire arrière-centre pour les formats audios du type 5.1.
 

   

Le SACD


Le SACD est avant tout le support d’une nouvelle technologie d’enregistrement, le DSD (pour Direct Stream Digital), qui permet de définir un son à l’aide d’une quantité de données quatre fois plus importante que sur le CD. À ma connaissance ce standard propose des enregistrements utilisant deux 5 ou 6 canaux.


Le codage se fait sur un seul bit et avec une fréquence de 2,8 MHz, mais malgré son codage sur 1 bit, le SACD à une résolution au moins égale (si non supérieure) à celle du DVD-Audio (24 bits 96kHZ).
 

Un flux de type DSD (1 bit) est très simple à convertir en un signal analogique et contrairement aux autres standards numériques il ne nécessite pas une électronique complexe avec des filtres très sophistiqués. Le SACD est actuellement le standard le plus performant pour la musique (sauf lorsque l’ingénieur du son confond Mozart avec Rambo) L’objectif de ces inventeurs était de créer un standard audio plus performant que la meilleure oreille humaine, et cet objectif est a priori atteint.



 

         


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