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.

NDT~hs~: Bob Catz utilise les termes processor et digital processor. Google me traduit cela par processeur et processeur digital. Une traduction possible serait effet digital, mais il y a tellement de sortes de matériel sur le marché que je garde la traduction de google. Il faut donc voir par là toute sorte de matériel externe qui est dans la chaîne analogique-digitale avant d'entrer dans l'ordinateur.

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.

Utilisez des niveaux sûrs

Lors d'un enregistrement numérique à partir d'une source analogique, si vous avez un vu-mètre numérique externe réglé sur 3 échantillons, faites confiance à son indicateur de saturation et réduisez légèrement le gain s'il s'allume pendant l'enregistrement. Si vous avez surveillé vos niveaux avant de générer la saturation, il y a de fortes chances qu'il s'agisse d'une saturation inaudible de 3 échantillons. Vous ne perdrez aucun rapport signal/bruit significatif et vous obtiendrez un enregistrement plus propre, en particulier lors de l'envoi pour le mastering. Au studio de mastering, un fichier trop chaud peut provoquer une surcharge d'un égaliseur numérique ou d'un convertisseur de fréquence d'échantillonnage. Il existe des moyens de contourner cela, mais non sans compliquer la vie de l'ingénieur de mastering.

Section II~hs~: Quel est le volume sonore?

Contrairement à la croyance populaire, les niveaux d'un crête-mètre numérique n'ont (presque) rien à voir avec le volume. Par exemple, vous faites un enregistrement direct sur deux pistes (certains ingénieurs travaillent encore de cette façon!) et vous avez trouvé le mixage parfait. Maintenant, gardez vos mains sur les glissières des potentiomètres, surveillez les niveaux pour vous assurer qu'ils ne surchargent pas et laissez les musiciens faire une prise parfaite. Lors de la première prise, la performance atteint -4 dB au compteur; et dans la deuxième prise, il a atteint 0 dB pendant un bref instant lors d'un coup de caisse claire. Cela signifie-t-il que la pris deux est plus forte? Si vous avez répondu "les deux prises ont à peu près la même intensité", vous avez probablement raison, car en général, l'oreille réagit aux niveaux moyens, et non aux niveaux de pointe lors de l'évaluation de l'intensité. Si vous augmentez le gain principal de la prise une de 4 dB pour qu'elle atteigne également 0 dBFS, elle sonnera désormais 4 dB plus fort que la prise deux, même si elles mesurent toutes les deux la même chose sur le crête-mètre.

Ne confondez pas les compteurs de lecture de crête sur les enregistreurs numériques avec les VU-mètres. En plus d'avoir une échelle différente, un VU-mètre a un temps d'attaque beaucoup plus lent qu'un crête-mètre numérique. Dans la PARTIE II, nous aborderons le volume sonore plus en détail, mais résumons en disant que le VU-mètre répond plus étroitement à la réponse de l'oreille. Pour juger de la sonie, si tout ce que vous avez est un indicateur de crête, utilisez vos oreilles. Si vous avez un VU, utilisez-le comme un guide, pas un absolu, car sa mesure peut être trompée- Voir PARTIE II (Mastering - Approche contemporaine).

Saviez-vous que des enregistrements analogique et numérique de la même source sonnent très différemment en termes de volume? Faites un enregistrement analogique et un enregistrement numérique de la même musique. Copiez l'enregistrement analogique dans le domaine numérique, avec un pic à 0 dB. Le doublage analogique sonnera environ 6 dB plus fort que l'enregistrement entièrement numérique! C'est beaucoup. En effet, le rapport crête/moyenne typique d'un enregistrement analogique est d'environ 14 dB, contre 20 dB pour un enregistrement numérique non compressé. Le compresseur intégré de la bande analogique est un moyen d'augmenter le son des enregistrements (oups, ai-je juste révélé un secret?). C'est pourquoi les producteurs de pop qui enregistrent numériquement peuvent avoir à compresser ou à limiter pour rivaliser avec le volume de leurs homologues analogiques. (NDT~hs~: Cela dépend aussi de la qualité de l'enregistreur numérique. Par exemple, les Stellavox analogiques portables avaient un rapport signal/bruit enregistrement + lecture de plus de 120 dB, ce qui correspond au bruit du frottement de la bande sur les têtes et surpassait les énormes enregistreurs multi-pistes de Studer. Bon, Catz à raison car je n'ai vu un tel appareil qu'une seule fois.)

Le mythe de la « normalisation»

Les programmes d'édition audio numérique ont une fonction appelée "Normalisation", une méthode semi-automatique de réglage des niveaux. L'ingénieur sélectionne tous les segments (chansons) et l'ordinateur travaille à la recherche du pic le plus élevé de l'album. Ensuite, l'ordinateur ajuste le niveau de tout le matériel jusqu'à ce que le pic le plus élevé atteigne 0 dBFS. Ce n'est pas un problème esthétique grave, tant que toutes les chansons ont été augmentées ou abaissées du même montant. Mais il est également possible de sélectionner chaque morceau et de le «normaliser» individuellement. Étant donné que l'oreille réagit aux niveaux moyens et que la normalisation mesure les niveaux de crête, le résultat peut totalement déformer les valeurs musicales. Une ballade compressée finira plus fort qu'un morceau rock! En bref, la normalisation ne doit pas être utilisée pour réguler les niveaux des chansons dans un album. Rien ne remplace l'oreille humaine.

Juger le volume de la bonne manière

Puisque l'oreille est le seul juge du volume, existe-t-il un moyen objectif d'avoir une idée du volume sonore de votre CD? La première clé est d'utiliser un seul convertisseur D/A pour reproduire toutes vos sources numériques. De cette façon, vous pouvez comparer votre CD en cours de réalisation avec d'autres CD, dans le domaine numérique. Jugez les greffons, les CD, les stations de travail et les processeurs numériques via ce convertisseur unique. Un autre outil important est un contrôle de niveau de moniteur calibré avec des réglages de 1 dB par pas. Dans un environnement de contrôle cohérent, vous pouvez vous familiariser avec les réglages de niveau du contrôle du moniteur pour de nombreux genres de musique et savoir immédiatement à quelle distance vous vous trouvez (en dB) de votre concurrent le plus proche, simplement en regardant le réglage du bouton du moniteur. Chez Digital Domain, nous enregistrons tous les paramètres de moniteur utilisés sur un projet donné, afin que nous puissions revenir au même paramètre pour les révisions. Dans la PARTIE II, nous discuterons de la façon d'utiliser nos connaissances pour créer un meilleur système au 21e siècle.

La moyenne mobile monte et monte…

Certains des derniers processeurs numériques permettent de faire des enregistrements plus forts que jamais. Les outils de mastering d'aujourd'hui pourraient fabriquer une bombe nucléaire à partir des pétards d'hier. Mais le son devient écrasé, déformé et généralement inintéressant. Visitez mon article sur la compression pour une description plus détaillée de la course au volume. Bien que cela semble être la chose la plus macho à faire, vous n'avez pas besoin de rendre votre CD plus fort que le CD actuel le plus bruyant; essayez de le faire sonner mieux, ce qui est beaucoup plus difficile à faire.

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