Cette page est une traduction de la première partie d'un article de Bob Catz sur le mastering.

Certains seront tentés de passer directement à la deuxième partie, ce que je déconseille. Le XXe siècle a vu le développement des techniques analogiques du son, puis, dans son dernier tiers, l'apparition des techniques digitales du son. Cependant, même avec le digital, nous retrouvons des parties analogiques dans les convertisseurs, les amplis, les microphones, les haut-parleurs, etc. Il est donc avantageux, pour maîtriser le mastering, de commencer par faire connaissance avec les concepts du XXe siècle.

Partie I~hs~: Le 20e siècle face aux pics

Saturations, niveaux et headroom, comment tirer le meilleur parti de votre équipement

NDT~hs~: headroom se traduit en français par marge, un terme général qui ne signifie pas grand chose dans le contexte du mastering. Je vais donc utiliser le terme anglais, beaucoup plus précis. En analogique, le rapport signal/bruit exprime le rapport en dB entre le bruit propre d'un équipement et un signal continu spécifié (1 kHz sinus, bruit blanc, etc.) et dont le niveau donné par ce rapport correspond au signal maximum que l'équipement est capable de traiter avec un taux de distorsion spécifié. En version courte, c'est le rapport entre le signal maximum et le bruit.

NDT~hs~: Avec la technique digitale, quand nous avons atteint le niveau maximum, tous les bits sont à 1 et nous ne pouvons pas aller plus haut. Il n'y a donc pas de headroom. Avec la technique digitale, des pics du signal plus élevés que le niveau maximum d'un signal continu peuvent être traités pendant un certain temps (très court). La capacité d'un équipement à traiter ces pics de façon convenable (avec un taux de distorsion spécifié) s'appelle le headroom. Par exemple, les hauts parleurs d'enceintes comme les Altec Voix du théâtre sont donnés pour 100 WRMS (100 W de puissance RMS) et 1000W en pointe pendant 1 ms. Ne chercher pas aujourd'hui de haut-parleurs capables d'encaisser de telles pointes avec une telle dynamique, plus personne n'en fabrique. Pour les enregistreurs analogiques, l'appréciation du headroom acceptable se faisait en pratique à l'oreille... pour chaque type de sons, on faisait une série d'enregistrements avec des niveaux d'entrée différents et on écoutait ce que cela donnait.

L'enregistrement numérique est simple~hs~: tout ce que vous faites est de culminer à 0 dB et de ne jamais dépasser! Et les choses restent aussi simples jusqu'à ce que vous découvriez un greffon ou un processeur vous indiquant qu'un signal culmine à -1 dB tandis qu'un autre indicateur de niveau (par exemple dans votre station de travail audio-numérique) affiche un niveau en saturation, mais votre processeur numérique externe vous dit qu'il atteint juste 0 dB! Cet article explorera les concepts de la saturation numérique, des vu-mètres des machine, du loudness, et jettera un nouveau regard sur les pratiques courantes de doublage et d'étalonnage de niveau.

Section I~hs~: Vu-mètres numériques et indicateurs de saturation

Les fabricants doivent souvent emballer beaucoup dans leur produit, compromettant ainsi la conception et la précision du vu-mètre pour réduire les coûts. Des vu-mètres externes de machines sont pilotés à partir de circuits analogiques, une source certaine d'imprécision. Même les fabricants qui pilotent leurs vu-mètres numériquement (par les valeurs digitales des échantillons) réduisent les coûts en mettant de grands écarts sur l'échelle du vu-mètre (en évitant des segments éclairés coûteux), en utilisant des calculs et/ou des constantes de temps inexacts ou en ne transmettant tout simplement pas les valeurs correctes à l'indicateur visible. En conséquence, il peut y avoir un point -3 et un point 0 dB, avec un grand vide entre les deux et les valeurs ne sont pas représentatives du niveau de crête momentané des signaux. Le fabricant peut avoir l'impression de vous rendre service en faisant lire le compteur à 0 même si le niveau réel est compris entre -1 et 0, ou en réglant le seuil de l'indicateur de saturation de manière inexacte ou trop prudente (longtemps avant qu'une saturation ne se produise réellement). Même si le vu-mètre a un segment à chaque décibel, lors de la lecture, le greffon ou la station de travail audio-numérique peut ne pas être en mesure de faire la différence entre un niveau de 0 dBFS (FS = Full Scale - Pleine échelle) et une saturation. J'interrogerais le fabricant de la machine si l'indicateur de saturation s'allume en lecture; c'est probablement un simple détecteur 0 dB plutôt qu'un indicateur de saturation.

Il n'y a qu'une seule façon de contourner ce problème. Procurez-vous un vu-mètre numérique calibré. Chaque studio devrait en avoir un ou deux. Il existe de nombreux choix, parmi Dorrough, DK, Mytek, NTT, Pinguin, Sony et d'autres, chacun avec des caractéristiques uniques (y compris des temps de décroissance et des échelles de mesure personnalisés), mais tous les bons vu-mètres s'accordent sur une chose~hs~: la définition du niveau audio numérique mesuré le plus élevé. Un véritable audiomètre numérique lit le code numérique de l'audio numérique et le convertit en une lecture précise. Un bon audiomètre numérique peut également faire la distinction entre 0 dBFS et une saturation.

NDT~hs~: Sous linux, les vu-mètres d'Ardour et d'autres logiciels d'enregistrement font un excellent travail pour les niveaux d'entrée, le principal est que leur indicateur de saturation ne soit jamais activé. Pour le mastering, il s'agit de fournir une dynamique de sortie appropriée au format de sortie et les Jkmeter sont fait pour ça.

Le Paradoxe de la saturation digitale

Si les niveaux numériques ne peuvent pas dépasser 0 dB (par définition, il n'y a rien de plus élevé), alors comment un signal numérique peut-il dépasser? Un signal peut passer au-dessus pendant l'enregistrement à partir d'une source analogique. Bien sûr, le niveau codé numériquement ne peut pas dépasser 0 dBFS, mais un capteur de niveau dans un convertisseur A/N fait s'allumer l'indicateur de saturation si le niveau analogique est supérieur à la tension équivalente à 0 dBFS. Si l'enregistreur ne réduit pas le niveau d'enregistrement analogique, un niveau maximum de 0 dB sera enregistré pendant la durée de la surcharge, produisant une onde carrée joliment déformée. Il existe un moyen simple (numérique) de détecter si une saturation s'est produite, même lors de la lecture, en recherchant des échantillons consécutifs à 0 dB, qui est une onde carrée. Un vu-mètre numérique spécialisé détermine une saturation en comptant le nombre d'échantillons consécutifs à 0 dB. La norme Sony 1630 de saturation est de trois échantillons, car il est juste de supposer que le niveau audio analogique doit avoir dépassé 0 dB quelque part entre les échantillons numéro un et trois. Trois échantillons est une norme très prudente - la plupart des autorités considèrent qu'une distorsion d'une durée de seulement 33 microsecondes (trois échantillons à 44,1 KHz) est inaudible. Les fabricants de vu-mètres numériques offrent souvent le choix de régler le seuil de saturation sur 4, 5 ou 6 échantillons contigus, mais dans ce cas, il vaut mieux être prudent. Même 6 échantillons sont difficiles à entendre sur de nombreux types de musique, donc si vous vous en tenez à la norme à 3 échantillons, vous garantirez que pratiquement toutes les saturations audibles seront étouffées dans l'œuf, ou du moins détectés! Une fois que vous aurez utilisé un bon vu-mètre numérique, vous ne voudrez plus jamais revenir au type intégré.

Dans le diagramme ci-dessous, un signal d'entrée analogique positif en bleu passe au-dessus de la zone au-dessus de la ligne pointillée et le résultat après conversion analogique-digitale est en rouge.

Utilisation de convertisseurs A/D ou de processeurs externes

Il n'y a pas de norme pour la communication des saturations sur des lignes AES/EBU ou S/PDIF. Donc, si vous utilisez un convertisseur A/D externe et envoyez le signal dans n'importe quelle machine, l'indicateur de saturation ne fonctionnera probablement pas correctement ou pas du tout. Je conseille d'ignorer l'indicateur s'il s'allume, à moins que le fabricant ne confirme qu'il s'agit d'un indicateur de comptage d'échantillons de saturation. Ils révéleront probablement qu'il s'agit d'un détecteur de niveau analogique. Certains convertisseurs A/D externes n'ont pas d'indicateurs de saturation, donc dans ce cas, rien ne remplace un vu-mètre externe précis; sans celui-ci je conseillerais de ne pas dépasser -1 dB sur la machine alimentée en signal.

Lorsque vous effectuez une copie numérique via un processeur numérique, vous constaterez que la plupart n'ont pas de mesure précise (assurez-vous de lire The Secrets of Dither avant d'utiliser un processeur numérique). Les sections d'égaliseur ou de processeur peuvent provoquer des saturations. Contrairement à la croyance populaire, une saturation peut être générée même si un filtre est réglé sur l'atténuation au lieu de l'amplification, car les filtres peuvent résonner. Les processeurs numériques peuvent également surcharger en interne d'une manière indétectable par un vu-mètre numérique. Les étages internes en cascade peuvent «s'enrouler» lorsqu'ils surchargent, sans transférer les saturations à la sortie. Dans ces cas, un vu-mètre numérique n'est pas un détecteur de saturation infaillible, et il n'y a pas de substitut à l'oreille, mais un bon vu-mètre numérique détectera la plupart des autres transgressions. Lorsque vous entendez ou détectez une surcharge d'un processeur numérique, essayez d'utiliser l'atténuateur d'entrée numérique du processeur.

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