La Stéreophonie

Apparue dans les années 30, la prise de son et la diffusion en stéréo est encore aujourd’hui le standard mondial pour la musique, et bon nombre de projets audiovisuels.

Dans cet article, je vais vous expliquer la théorie de ce format sonore ainsi que les différentes configurations de prise de sons stéréo.

La théorie 

La stéréophonie est une configuration de captation ou de restitution d’un son au moyens de deux capteurs ou de deux haut-parleurs. En effet, un son stéréo à proprement parler n’existe pas, c’est la manière dont il est capté qui est stéréophonique. 

L’être humain entend en stéréo, en effet nous avons deux oreilles qui nous permettent de capter un même son avec une différence de phase (retard de temps) et d’intensité (différence de volume). Ce « système de captation sonore » permet à notre cerveau de localiser les sources sonores et donc de nous orienter. 

Par exemple si un son est produit sur votre gauche, les ondes sonores vont d’abord faire vibrer votre tympan gauche avec une certaine intensité, puis, elles vont arriver à votre oreille droite avec un léger retard par rapport à la gauche (différence de phase) et avec une plus faible intensité (moins fort). Votre cerveau comprend alors que la source sonore se trouve à votre gauche. 

En 1927, Barlett Jons réalise le premier enregistrement stéréo à l’aide d’une tête de mannequin, c’est la première prise de son binaurale de l’histoire. Une prise de son binaurale correspond à une prise de son qui peut par la suite s’écouter avec deux écouteurs et qui vas restituer les trois dimensions. Une écoute transaurale restituera cette même 3D avec des enceintes 

Alan Blumlein, un ingénieur anglais qui travaillait pour EMI dans les années 1930 en Angleterre, trouve qu’une bonne écoute stéréo (ou transaurale) se fait lorsque les deux enceintes et l’auditeur forment un triangle équilatéral. Il invente les couples à coïncidence de phase pour reproduire une image stéréo très précise

La stéréophonie n’a réellement été exploitée dans le mixage musical qu’à partir de la seconde moitié des années 1960. En effet, auparavant, les enregistreurs à bandes magnétiques n’offraient bien souvent que deux pistes audio qui étaient utilisées en mono. Sur une piste, on enregistrait généralement la batterie et la basse, et sur la seconde les guitares et les voix. 

Il faudra attendre l’arrivée des magnétophones 4 et 8 pistes pour permettre aux ingénieurs du son de réaliser des prises de son et des mixages stéréo. Voila pourquoi on entend souvent qu’il ne faut pas écouter les premiers albums des Beatles en stéréo ; ils on été enregistrés et mixé en mono.

Les couples de prises de son stéréo 

La stéréo d’intensité

Je vais vous présenter les couples de microphones qui permettent de réaliser des prises stéréo en exploitant les différences d’intensité sonore (ou de volume). Ils sont aussi appelés couples coïncidents car ils n’exploitent pas la différence de phase. Ils sont de ce fait parfaitement compatible en mono 

Le couple  XY 

Le couple XY est un couple très souvent utilisé, en effet, il est simple à mettre en oeuvre, et permet de capter une image stéréo très précise et assez étroite. Ce couple est parfaitement compatible en mono car les deux capsules reçoivent le signal sonore en même temps, la phase est donc alignée entre les deux micros. Pour obtenir un couple XY, il faut placer les deux capsules l’une sur l’autre ou l’une en face de l’autre et croiser les micro avec un angle de 90°.

Le plus souvent réalisé avec des micros statique à petites membranes et en directivité cardoïde, ce couple peut être utilisé pour capter des ambiances dans le domaine de l’audiovisuel, par exemple dans le cas d’un lieu trop réverbérant. En musique, il peut être utilisé en « overhead » de batterie si on souhaite obtenir une image stéréo très définie de l’instrument. De la même façon, on, pourra l’utiliser sur un piano en le plaçant au plus près des marteaux.

Schéma d’un couple XY
Couple XY réalisé avec deux Neumann KM 84

Le couple MS 

Le couple MS (mid/side) est constitué de deux micros aux directivités différentes. On utilisera un microphone, le plus souvent large membrane, à directivité cardoïde pour capter le centre de l’image stéréo, et un second microphone à directivité bi directionnelle (figure en 8) pour capter la gauche et la droite de l’image stéréo. Les deux micros sont placés l’un sur l’autre, sur le même axe, et tournés à 90° l’un par à l’autre. 

Ce couple nécessite par la suite un décodage ou « matriçage » pour retrouver une image stéréo. Il faudra en effet 3 pistes ; un piste « pannée » au centre qui correspond au micro cardioïde, un piste  » pannée » complètement à gauche sur laquelle on retrouvera le signal provenant du micro bi directionel. Pour obtenir le signal de droite, il faut ensuite envoyer du signal venant de la piste « gauche » via un auxiliaire dans l’entrée de la troisième piste. On applique alors une opposition de phase à ce signal entrant et on « panne » la piste complètement à droite. 

Avec ce matriçage, on peu alors élargir ou resserrer l’image stéréo de la prise de son en montant ou en diminuant le niveau des pistes gauche et droite.

Cette caractéristique rend ce couple très intéressant notamment dans le monde de l’audiovisuel, pour réaliser des prise de son d’ambiance. On le trouve souvent en studio pour des prise de « room » sur des enregistrements de batteries par exemple.

Exemple d’un coupe MS réalisé avec un U67 de Wunder audio et un Royer R121

La stéréophonie de temps

Ces couples utilisent les propriétés de décalage temporel (phase) entre les deux capsules, il ne sont donc pas compatible en mono. Ils utilisent en générale des capsules à directivité omni.

Le couple AB

Ce couple produit une image stéréo très large et assez flou. On peux le réaliser de deux manières différentes : 

  • Le Petit AB, les capsules sont séparées de 40 cm, l’angle entre les micros n’est pas définie.
  • Le grand AB, les capsules sont séparées de plusieurs mètres (2 à 5 en général)

 

Schéma d’un couple AB

La stéréophonie de temps et d’intensité 

Ces couples, appelés mixtes, utilisent les propriétés de décalage temporel (phase) et de différence d’intensité entre les deux capsules 

Le couple ORTF

Ce couple est une invention française, il nécessite l’utilisation de deux micros à directivité cardioïde, en général, on utilisera des microphones à petites membranes. Les capsules sont éloignées de 17cm et les corps des microphones formes un angle de 110°. 

Ce couple est très apprécié car il restitue une image stéréo assez large tout en restant très précise. Il est un des seuls couple à prendre en compte la différence de phase et d’intensité dans l’image stéréo.

On le retrouve très souvent dans les prises de son d’instruments classiques comme les quatuors à cordes. Il est également presque toujours présent dans les salles de concerts classique du monde entier, souvent suspendu au plafond pour capter le son de l’orchestre dans son ensemble.

Schéma d’un couple ORTF
Le Schoeps MSTC 64 est un double micro (deux capsules) configurer en ORTF