L'enceinte centrale

 

1. PHYSIOLOGIE

Notre oreille aid?e par les lois acoustiques de compositions du son dispose de 3 mani?res de percevoir la direction des sons.

1.1. L'intensit? sonore

Imaginons une cha?ne hi-fi en st?r?o dont les enceintes et l'auditeur sont chacun plac?s ? un sommets d'un triangle ?quilat?ral. On ?coute alors un enregistrement d'un signal monophonique : on le percevra alors virtuellement au milieu des 2 enceintes. Si on touche au r?glage de la balance, une des deux enceintes ?mettra un son plus fort, attirant vers elle la position virtuelle du signal.

1.2. Le d?lai

Reprenons notre cha?ne hi-fi ? laquelle nous d?branchons une enceinte, le son est alors diffus? que par une seule source. Fermez les yeux, concentrez vous et pointez du doigt la source apparente. Pour cela, l'oreille s'est appuy?e sur le fait que le m?me son met un temps diff?rent pour atteindre vos 2 oreilles, d'apr?s ce d?calage, elle reconstitue un angle approch?.

En fait c'est bien plus complexe, car une source situ?e ? 45 degr?s face ? vous, ne donne pas le m?me d?calage suivant le fait qu'elle soit ? 1 m?tre ou ? 1 kilom?tre. C'est donc une action simultan?e du ph?nom?ne de volume (? courte distance) et de d?lai (longue distance) qui permet la localisation.

Une autre application du d?lai a ?t? trouv?e dans les d?codeurs DOLBY PROLOGIC. Si deux sons identiques arrivent en m?me temps ? l'oreille, la localisation est d?faillante, le son est alors omnipr?sent. Mais si l'un des deux arrivent 20 ou 30 millisecondes apr?s l'autre, il est compl?tement couvert par l'autre (effet Hass). On applique donc un retard surdimensionn? pour les voies arri?res pour augmenter la pertinence des effets surrounds.

L'exp?rience qui peut ?tre conduit est la suivante : une cha?ne hi-fi en st?r?o dont les enceintes et l'auditeur sont chacun plac?s ? un des sommets restitue un signal monophonique : on le percevra alors virtuellement au milieu des 2 enceintes. On recule une des enceintes de 20 centim?tres. Le son de l'enceinte la plus proche arrivant en premier, la position virtuelle du signal sera vers celle-ci.

C'est d'ailleurs ? cause de cette notion de d?lai, que lorsqu'une enceinte est branch?e en opposition de phase, la localisation de la source est compl?tement impossible, le d?lai ?tant alors diff?rant pour chaque fr?quence.

1.3. Le timbre

ous avez remarqu? que les deux ph?nom?nes ne permettent qu'un calage angulaire, et que nous ne pouvons pas savoir si la source est ? n degr?s face ? nous ou derri?re nous. C'est ? ce niveau qu'intervient le timbre du son qui atteint l'int?rieur de notre oreille. En fait, le pavillon de notre oreille modifie les sons d'une mani?re diff?rente suivant qu'ils arrivent de devant ou de derri?re.

Il y a plusieurs cons?quence ? ceci. Lorsque l'on ?coute au casque, le son est inject? directement dans le conduit auditif, il est alors courant de ressentir la position virtuelle de la source au milieu du cr?ne ou devant le front?D'autre part ce ph?nom?ne est exploit? dans les cartes sons ? effets 3D ? partir de 2 haut-parleurs ; l'ordinateur applique une ?galisation particuli?re des fr?quences pour simuler la partie arri?re de notre pavillon.

2. la naissance de la st?r?o

Gr?ce ? tout ceci, la st?r?o ? une ?norm?ment de succ?s aupr?s des audiophiles, car elle permet la pr?sence virtuelle d'un orchestre qui s'?tale de gauche ? droite (d?lai et intensit?), qui s'?tend de leurs pieds au fond de la salle de concert (effet de timbre). Sur des messages simples, on a m?me une impression de diff?renciation de la hauteur de la source ?missive. Un exemple assez facile ? r?aliser, est de reproduire une voix chant?e avec peu d'accompagnement, alors que les enceintes sont situ?es pos?es sur le sol. On a alors l'impression que la voix est plac?e ? la m?me hauteur que l'auditeur, 30 ou 40 centim?tre au dessus des enceintes. Si vous n'avez jamais eu ce type de sensation, vous passez ? cot? de beaucoup de choses. Si malgr? vos tentatives, vous n'arrivez pas ? ce r?sultat, il est probable que votre syst?me ne soit pas assez fid?le pour restituer les timbres originaux. Allez dans un magasin de hi-fi digne de ce nom, expliquez alors ce que vous voulez ressentir, et le vendeur se ferra une joie de vous faire une d?monstration.

3. La n?cessit? d'une enceinte centrale

Mais pourquoi une enceinte centrale est-elle apparue si on peut avoir l'impression qu'un son provient du milieu avec deux enceintes seulement ? Il faut chercher la r?ponse dans les cin?mas des ann?es 70. En effet la taille des ?crans augmentant, une simple st?r?ophonie ne suffisait plus, car 90% des spectateurs ne sont pas situ? sur la m?diatrice bas? sur les 2 principales. L'enceinte centrale est donc apparue ? l'attention des spectateurs situ?s en dehors de l'axe pour recadrer les dialogues au centre de l'?cran. D?s lors, l'action n'est plus tass?e vers le cot? ou l'on se trouve. Dans le cas des plus grands cin?mas, il y a parfois 5 enceintes distinctes derri?re l'?cran ; gauche, centre gauche, centre, centre droite et droite. A cela rajoutez le surround gauche, le surround droite et le LFE et vous avez une application du 7.1 (en DTS et en SDDS uniquement). N?anmoins cette configuration est rare, le 7.1 ?tant plut?t utilis? en g?n?ral pour gauche, centre, droite, surround gauche lat?rale, surround gauche, surround droite lat?rale, surround droite et le LFE.

4. Conclusions

4.1. Pourquoi pas se passer d'une centrale ?

Si vous ?tes plac? sur la m?diatrice constitu?e par les 2 principales, vous n'avez pas besoin d'enceinte centrale ! D?s que vous ?tes seul ? regarder votre syst?me, il n'est pas bien difficile de se mettre dans cette situation. Vous pouvez donc vous dispenser de cette bo?te disgracieuse que vous ne saviez placer au-dessus ou dessous de votre ?cran, ou tout simplement vous pouvez ?conomiser son achat.

4.2. Les crit?res de choix d'une centrale

Si vous ne pouvez pas ?tre en face de votre installation, ou que vous vouliez offrir un spectacle correct ? toute personne situ? dans votre pi?ce, une enceinte centrale vous y aidera. Mais ne criez pas victoire pour autant. L'?quilibre g?n?rale d'une installation n'est optimum que dans une zone tr?s petite, 1 ou 2 m?tres carr?s dans un s?jour, une dizaine de si?ges dans un cin?ma de 400 places, (Surtout pour l'?quilibre gauche droit des voix surrounds).

Il y a malgr? tout quelques arguments en faveur de celle-ci. Le canal central restitue 80% des informations d'un film classique, et cela m?rite une enceinte d?di?e (si vous ne devez regarder un film avec une seule enceinte, laquelle choisir ?). Certes c'est vrai dans le sens o? sans celle-ci, le message de la centrale est r?parti ?quitablement sur les deux principales impliquant une augmentation de leur niveau (+2dB environ). Il est vrai aussi que la pr?sence d'une enceinte centrale ?vite que les signaux des canaux gauche et droite intermodulent avec les voix enregistr?es, donnant ainsi une restitution plus claire.

En contrepartie, la pr?sence d'une centrale implique plusieurs choses :

  • Tout d'abord un timbre identique pour qu'une source virtuelle qui passe d'une enceinte ? l'autre ne paraissent changer d'identit?. Cette remarque s'applique ?galement aux enceintes surrounds.
  • Ensuite un r?glage de d?lai ad?quat, pour que les sons arrivent simultan?ment ? l'auditeur. On ?vitera de surestimer ce d?lai qui provoquerait un effet Hass ind?sirable.
  • Une hauteur de positionnement qui diff?re peu des 2 principales pour ?viter des mouvements virtuels de la source non voulus (pour ?viter les questions du type: le com?dien change-t-il de taille en se d?pla?ant de gauche ? droite ?). En pratique, l'?cart entre les 3 tweeters de doit pas ?tre plus grand que 0.1 fois la distance entre les 2 principales. Quant ? la hauteur en absolue, dans les cin?mas, l'axe des tweeters est entre la moiti? et les deux tiers de l'?cran (en partant du bas).
  • Une configuration des haut-parleurs identiques aux principales, c'est ? dire en ligne verticale. C'est rarement le cas car cette enceinte doit ?tre dispos? le plus pr?s de l'?cran vu qu'elle est sens?e ?tre au centre de l'?cran. Dans les gammes THX on remarque souvent que le tweeter et les 2 m?diums forment une ligne verticale, et que les deux woofers sont par contre en ligne verticale : c'est en fait un compromis en esth?tique et imp?ratif de diffusion sonore homog?ne.
  • Un d?faut appel? annulation en peigne qui n'est malheureusement pas contournable.

A cela qu'une solution : un ?cran transsonore et trois enceintes identiques. Ce sera donc comme au cin?ma, est ce que cela vous ?tonne ?

5. Appel ? t?moignages

Nombre de personnes profitent seul de leur installation, et ces vid?ophiles sont d'ailleurs syst?matiquement face ? l'?cran. Et quand des novices les accompagnent dans leur projection, ils ne se rendent pas compte de l'inconv?nient. Vous qui avez un ensemble Dolby Digital ou Dolby Surround complet, mettez la centrale en OFF ou PHANTOM, et dites-moi si votre restitution est vraiment amoindrie ?

Jacques
jacques@homecine.com

 


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