Enregistrement numérique : le décibel FS et la saturation

Suite à la publication de ma vidéo sur la prise en main de la caméra Zoom Q8, je reçois pas mal de questions et des commentaires sur les réglages vidéo et audio. Bien que cette vidéo ait été réalisée en partenariat avec les magasins BAX, je ne suis pas affilié de quelque manière que ce soit avec le fabricant Zoom. Mais je suis content de constater que ma vidéo à fait vendre quelques-unes de ces caméras. Un commentaire d’un acheteur a récemment retenu mon attention : une saturation du signal à l’enregistrement. Sans plus de détails en ma possession, cette saturation peut avoir de multiples sources : mauvais choix ou placement du micro, problème de préampli, problèmes à l’écoute, mais aussi un mauvais réglage du niveau d’entrée. Je vais me pencher sur ce dernier cas. Pour clarifier les choses, il faut d’abord redéfinir comment le son est mesuré et de redéfinir le décibel.

Le(s) décibel(s)

On parle de décibel – un dixième de Bel, une unité de mesure de l’atténuation du signal téléphonique, nommé d’après l’inventeur du téléphone Alexander Graham Bell. Ceci explique son orthographe. Tout comme pour le kHz, l’unité dérivée d’un nom propre prend une majuscule et son préfixe une minuscule: dB.

Malheureusement, cette unité sert à exprimer plusieurs réalités, raison pour laquelle on lui ajoute des suffixes :

  • la pression acoustique dB PSL, qui ne reflété que cette pression
  • les mesures pondérées dB A, dB B, dB C, qui tient compte de l’audition humaine aux différentes fréquences
  • des mesures électriques dans la transmission de signaux: dBu, dBm dBv dB FS.

Il s’agit toujours d’une mesure par rapport à une référence : une valeur négative signifie que la valeur absolue correspondante est inférieure à la valeur absolue de référence, une valeur nulle (signifie que la valeur absolue correspondante est égale à la valeur absolue de référence et une valeur positive signifie que la valeur absolue correspondante est supérieure à la valeur absolue de référence.

C’est une unité avec une échelle logarithmique. Ceci reflète que la perception par l’oreille humaine n’est pas linéaire. Un son faible est perçu plus fort, un son fort est perçu plus faible. Retenez que si mathématiquement 3 dB est un doublement de la valeur physique, 10 dB multiplie la puissance par 10 ce qui correspond au doublement de la puissance perçue par notre oreille. Simple, non ?

Le dB FS

Pour les niveaux d’enregistrements numériques, c’est le dB FS qui nous intéresse. Il signifie décibel Full Scale. Cette unité est apparue lors du passage au numérique. Le niveau 0 dB FS correspond à la valeur maximale permise qui peut être encodée par un convertisseur A/D. Au-delà, le signal sature et est écrêté. Malheureusement, les indicateurs ne sont pas toujours très clair sur l’échelle utilisée.

Dans une chaine analogique, on flirtait volontiers dans la zone rouge, le rapport signal/bruit était optimisé, la saturation analogique donnant du grain et du caractère au son.

Certains continuent à utiliser la zone rouge comme référence. Malheureusement, la saturation numérique, faite de craquements et de clics, est juste inexploitable. Le but sera d’amener le niveau des crêtes proche du 0 décibel full scale sans jamais le dépasser. Il existe des savants calculs du rapport entre le dB U (une mesure relative électrique) et le dB FS (une mesure relative numérique) pour définir le meilleur niveau, mais en général on recommande de rester aux alentours des -3 dB FS.

Il est toujours préférable de garder un peu de « headroom ». Le headroom est la différence entre le niveau moyen d’un son, et son niveau maximal. Selon l’instrument, l’écart sera faible, moyen ou important. Un écart trop important rendra le son désagréablement irrégulier, un écart trop faible sonnera plat et sans nuances.

L’idéal serait évidemment d’avoir une lecture simultanée de la moyenne et des pics, comme sur certains plugins, mais la miniaturisation et le budget des petits lecteurs numériques ne le permet pas.

Waves Dorrough

Waves Dorrough

Régler le niveau d’entrée des caméras et enregistreurs.

Contrairement au matériel analogique, le matériel numérique ne pardonne absolument pas les excès de niveau en entrée. A choisir, il vaut mieux un signal trop faible, que saturé et inexploitable. Outre le placement des micros par rapport à la source sonore, divers outils peuvent vous aider à trouver le meilleur réglage de niveau d’entrée. Dans l’ordre dans lequel je propose de les mettre en oeuvre :

Zoom Q8 - mixer

Zoom Q8 – mixer

 

Le indicateurs de niveau

Il existe plusieurs types d’indicateurs de niveau:

  • les VU mètres à aiguille (physiques ou logiciels) qui donnent un aperçu de la moyenne d’un signal et un rendu de la perception du niveau du signal
  • les RMS mètres qui donnent une moyenne de l’intensité du signal 
  • les PPM mètres ou peak mètres qui indique l’intensité des maxima du signal

Ces informations sont pertinentes à l’une ou l’autre étape de votre travail, mais les deux premiers sont des formats un peu obsolètes dans le monde numérique. Le VU mètre peut passer à côté de breves crêtes qui provoqueront de l’écrêtage, tandis que les RMS mètres ne montreront que les maxima sans donner un aperçu du niveau moyen. Certains plugins bien pratique combinent ces indicateurs.

T-racks-Metering

T-racks-Metering

 

 

 

Les niveaux d’entrée dans une chaine numérique

Pour le travail en digital, surtout à la prise de son, les pics seront la valeur à surveiller. Pour vous aider, la plupart des indicateurs de niveau ont une zone verte, une jaune ou orange et une rouge. Par exemple, sur la caméra Zoom Q8, l’écran de contrôle des niveaux affiche un peak mètre plus que probablement étalonné en décibel FS surmonté d’une indication de dépassement de niveau. Chatouillez le milieu et le haut du jaune-orange et évitez le rouge. Le haut de l’indicateur comporte une zone rouge qui restera illuminée en cas d’écrêtage. La zone de sécurité se situe entre -12 dB FS et -6 dB.FS. Pour un instrument créant des pics intenses et brefs, il faudra se conserver une marge plus importante, du headroom. Pour un instrument plus nuancé, on pourra pousser un peu le niveau d’entrée.

Zoom Q8 niveaux d'entreée

Zoom Q8 niveaux d’entrée

Vous pourrez augmenter le signal et lui donner un peu de saturation analogique en postproduction. Certains appareils proposent même de réaliser une prise de son de secours à -10, -12 ou -20 décibels. Mais attention, un signal trop faible pourra présenter du souffle ou du bruit qui sera amplifié parallèlement lorsque vous voudrez pousser le niveau. C’est un équilibre à trouver.

Le Pad

Si malgré tous vos efforts, vous continuez à saturer, un Pad (atténuateur) vous permet de réduire le signal d’entrée de -10 ou de -20 dB.

Le compresseur-limiteur

Un compresseur et un limiteur vous permettent de garder le niveau sous contrôle, mais je conseille de les utiliser avec parcimonie. Un signal mal compressé sera inexploitable en post-production. Ils sont recommandés si vous n’avez pas l’intention de retravailler le son en post-production pour des voix par exemple.

Voilà, j’espère ne pas me faire étriller par un spécialiste du son, car en définitive, procéder par essai et erreurs et connaître son matos sur le bout des doigts reste le meilleur moyen de ne pas se planter.

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