En ces temps de confinement, il devient essentiel pour les musiciens de savoir réaliser un enregistrement à la maison.
Préparation de maquettes seul, contributions aux maquettes du groupe ou préparation de publications pour les réseaux sociaux, s’enregistrer au téléphone portable ne vous suffit plus.

Seulement voilà vous n’êtes pas familier des outils et procédures d’enregistrement, alors voici les notions de base pour vous lancer.

Cette publication s’adresse essentiellement aux musiciens peu expérimentés dans ce domaine, beaucoup de ce qui est dit ici paraîtra une évidence pour ceux qui pratiquent déjà.
Ils peuvent néanmoins vérifier leurs connaissances.

Je pose deux préalables :

1. Vous possédez un ordinateur.
2. On ne recherche pas une qualité professionnelle mais la configuration minimum pour fonctionner.

Une majorité de personnes possède un PC et je n’ai pas de Mac alors désolé pour les possesseurs de Mac.
Ceci étant, les procédures et la philosophie sont les mêmes.

J’ai choisi dans un premier temps de suivre la chaîne d’enregistrement pour en expliquer chaque étape, les termes spécifiques et anticiper les problèmes potentiels.
J’évoquerai le matériel utilisé et son fonctionnement pratique.

Dans un deuxième temps je repréciserai la procédure globale et quelques écueils à éviter.

Enfin je vous donnerai quelques critères pour choisir votre matériel.

I La chaîne d’enregistrement :

Il est important de bien comprendre le cheminement du son et du signal audio.

Le schéma suivant plus élaboré, détaille chaque étape.

Chaque boîte présente une fonction dans le parcours du signal audio.
Les flèches représentent les connexions physiques intérieures ou extérieures.
Boîtes et flèches sont autant d’étapes où l’on peut perdre le signal audio.

La connaissance et une bonne compréhension de ce schéma permettront d’identifier les problèmes lorsqu’ils surviennent.
Et ils surviennent immanquablement, que ce soit une panne, une erreur de manipulation, de configuration, le câblage etc.

Les numéros en rouge renvoient au chapitre correspondant.

1 La source et le capteur

La source à enregistrer est soit acoustique :

• voix
• instrument acoustique

Soit amplifiée :

• instrument électrique (guitare, basse)
• synthétiseur, piano numérique, boîte à rythme, batterie électronique
• instrument acoustique déjà muni de capteur.

On placera un micro devant une source acoustique.

Pour les autres il faudra utiliser un boîtier qui adapte l’impédance de l’instrument à celle du préampli et symétrise le signal audio.
Il s’appelle boîte de direct en français, Direct Inject Box en anglais ou D.I.box.
On l’utilise avec les guitares et basses électriques, guitares acoustiques équipée de capteur, claviers vintages type Fender Rhodes etc.
Les claviers modernes, boîtes à rythme ou autres pourront se brancher directement sur une entrée ligne (Line en anglais).

Quasiment toutes les cartes son disposent d’une entrée haute impédance repérée Hi Z ou Instrument ou High Impedance qui remplace la D.I.box.

Il n’est pas approprié de brancher un instrument nécessitant une DI ou une entrée Hi Z dans une entrée ligne.
Cela modifie le timbre de l’instrument (perte d’aigus possible) et manque d’amplification.
Cependant, cela ne risque pas d’endommager le matériel.

Il existe deux types de micros :
Les micros dynamiques et les micros statiques.

Les micros statiques ont besoin d’une alimentation pour fonctionner, pas les dynamiques.
Les Statiques sont plus sensibles que les dynamiques et plus ouverts dans le haut du spectre.
Les dynamiques encaissent plus facilement les forts niveaux et sont moins fragiles.

2 Le câble en entrée

Les câbles mal branchés, inadaptés ou défectueux sont une des causes les plus importantes de dysfonctionnements.

Câble micro

Le câble micro est une connexion dite symétrique.
Il est constitué de trois conducteurs, une masse, un point chaud et un point froid.
Une connexion symétrique protège des perturbations électro-magnétiques et peut véhiculer l’alimentation fournie par le préampli pour les micros qui en ont besoin (statiques, D.I.).

Un câble micro est muni de prises XLR (trois points) à chaque extrémité, il est blindé.
Le blindage est une protection souple en cuivre qui protège des perturbations magnétiques, il est relié à la masse.

Un micro dynamique peut fonctionner avec un câble asymétrique (masse et point chaud ou masse et point froid) mais il perd la moitié de son niveau (-6dB).

Un micro statique ne peut pas fonctionner avec un câble asymétrique.

Câble instrument

Le câble instrument est communément appelé « jack ».
Il est constitué de deux conducteurs dont une masse qui fait blindage et muni de prises jack mono.

Il peut s’utiliser aussi pour les sorties ligne des claviers modernes (boîtes à rythme etc).

Attention, ce câble n’est pas adapté pour raccorder des haut-parleurs (baffle sur ampli guitare par exemple) qui nécessitent une section de conducteur plus épaisse pour véhiculer de la puissance.

3 Le préampli

Il sert à ajuster le niveau du signal audio présent sur l’entrée.
Certaines cartes élaborées on un système de visualisation du niveau entrant.
D’autres ont une LED verte (signal présent) et une rouge (trop fort, écrêtage).
D’autres n’ont rien, il faut surveiller les niveaux dans le logiciel d’enregistrement.

On décide aussi dans le préampli si on alimente les micros statiques.
Cela s’appelle l’alimentation fantôme (Phantom power en anglais), historiquement elle mesure 48v.
Un petit bouton généralement marqué 48v ou P48 est présent pour l’activer.

A noter que les cartes son utilisent souvent des entrées combo.
C’est un connecteur acceptant une prise XLR ou une prise jack instrument ou ligne.

4 Le convertisseur

Il récupère la sortie du préampli en niveau ligne et la convertit en numérique pour être traitée par l’ordinateur.
Sur les cartes son d’entrée de gamme, on ne peut généralement pas accéder aux entrées convertisseur qui sont directement reliées aux sorties préamplis.
Quand les entrées convertisseur sont disponibles, elles sont repérées comme entrée ligne sans possibilité de réglage de niveau.

Il y a également des convertisseurs numériques / analogiques pour les sorties audio.
Ils récupèrent le signal numérique provenant de l’ordinateur.

Le signal numérique est caractérisé par deux valeurs : sa fréquence d’échantillonnage en Hz et sa résolution en bits.
La fréquence d’échantillonnage est le nombre d’échantillons prélevés par seconde, la résolution le nombre de bits qui servent à coder la valeur de l’échantillon mesuré.

Pour le CD la norme est 44,1 kHz 16 bits (44100 échantillons prélevés par secondes)

Pour du son accompagnant une vidéo la norme est 48 kHz 16 bits

Les convertisseurs pour la plupart peuvent travailler en 24 bits, résolution qu’il faudra privilégier pour l’enregistrement.
Plus le nombre de bits est élevé, plus la dynamique est élevée.
Dynamique : différence entre les sons les plus faibles et les sons les plus forts.

Plus la dynamique du convertisseur est élevée, plus il y a de souplesse pour s’adapter à la dynamique des sources à enregistrer.
La dynamique théorique d’un convertisseur 24 bits est de 144 dB (6db x 24 = 144 dB).
En pratique les meilleurs convertisseurs ont 120 dB de dynamique (quelques uns un peu plus).
Cette valeur n’est pas souvent proposée sur les cartes son d’entrée de gamme.

L’extrémité inverse serait un convertisseur 1 bit : du son / pas de son.

5 Interface carte son

Je regroupe dans cette fonction la connectique pour brancher la carte son à l’ordinateur, les canaux ASIO et le routing interne de la carte son.

La connectique est maintenant quasi exclusivement en USB.
C’est de l’USB 2 à prise carrée ou prise USB B.

L’USB3 commence à apparaître avec le format USB C.
Il n’est pas nécessaire pour gérer des cartes avec peu d’entrées/sorties.

Les canaux audio numériques doivent être maintenant envoyés vers l’ordinateur.
Cela se fait à travers des flux de données (streams) au format ASIO .

ASIO, initiales de Audio Stream Input Output, format inventé par Steinberg (Cubase).

Il existe d’autres formats qui ne sont pas utilisés dans ce contexte.
Ils peuvent apparaître dans les menus de choix de driver pour le logiciel de son.

Certaines cartes son ont une interface logicielle spécifique supplémentaire.
Elle offre la possibilité de choisir comment les entrées/sorties analogiques et numériques ainsi que les canaux  ASIO sont connectés entre eux.
Je rappelle, canal ASIO = flux de données audio-numériques interne entre la carte son et l’ordinateur.

Ce logiciel de gestion de la carte son, sorte de table de mixage interne ou de matriçage s’installe en supplément du pilote (driver).

Inutile de préciser que c’est le lieu de beaucoup d’erreurs.
Cette fonction n’est pas présente sur les cartes les moins chères et avec peu d’entrées/sorties.

6 Câble carte son / ordinateur

Généralement Câble USB2 mâle type A (ordinateur) vers type B (carte son).

Comme tout câble qui est manipulé souvent, les câbles USB sont susceptibles de ne plus fonctionner correctement au bout d’un certain temps.
C’est particulièrement vrai pour les câbles économiques de marque indéfinie.

7 Interface ordinateur

Connectique ordinateur : USB A

Il faut installer le pilote (driver) pour que l’ordinateur reconnaisse l’appareil branché sur son port USB et par là même tous les canaux audio ASIO qui transitent par ce port.

Une fois ce pilote sélectionné dans le logiciel de son, chaque canal audio disponible en entrée et en sortie apparaîtra avec son nom (dans les menus appropriés du logiciel).
Sans cette étape, la carte son ne peut être utilisée à l’exception de quelques rares cartes son qui fonctionnent sans pilote propriétaire.

8 Logiciel de son, séquenceur audio

Appelé séquenceur audio, il est l’équivalent d’une table de mixage, d’un magnétophone et d’un banc de montage réunis.
Il gère les pistes mises en enregistrement et celles en écoute, le déplacement dans le projet, l’édition (découpage, collage, transformation) des fichiers audio.

On y ajuste l’équilibre en écoute de tout ce qui a déjà été enregistré.
En revanche, on n’y ajuste pas le niveau d’enregistrement des sources audio.
Cela se fait directement avec les préamplis de la carte son .

La plupart de ces logiciels ont besoin d’être configurés à la création de chaque projet.

Il faut leur indiquer le nombre de pistes (tracks en anglais), affecter des canaux ASIO à chaque piste en entrée et en sortie, définir la fréquence d’échantillonnage à laquelle on travaille et choisir l’emplacement d’enregistrement des données audio.

Il n’y a pas à l’ouverture du logiciel une configuration de base qui fonctionne mais on peut généralement en créer une.

9 Stockage

Les pistes audio sont enregistrées sur le disque dur interne de l’ordinateur ou sur un support externe (disque dur ou clé usb).
Il faut préciser l’emplacement du dossier de travail dans le séquenceur audio à chaque création de projet.

Comme pour tout travail informatique, il est important de bien comprendre la gestion des données audio du séquenceur si on ne veut pas en perdre ou en effacer par erreur (oui c’est possible).
Cela implique de savoir comment le séquenceur gère les fichiers audio lors de leur suppression de la fenêtre d’arrangement ou du projet, comment il gère le vidage de la poubelle interne ou la copie de projet, comment il gère les librairies de fichiers audio.

10 Ampli carte son

Un ampli casque avec réglage de volume récupère le signal audio de monitoring sur les convertisseurs numériques/analogiques  .

La sortie se fait soit sur une prise jack stéréo 6,35 mm (diamètre) soit sur une prise jack stéréo 3″1/2 (plus petite, comme la prise casque téléphone).

Généralement, une autre sortie est utilisée pour brancher des enceintes amplifiées pour l’écoute de monitoring.

Les sorties monitoring sont souvent deux prises jack 6,35 mm symétriques (L et R).
Elles se présentent comme deux prises jack stéréo mais le signal pour chacune est mono et symétrique comme pour les câbles micro vus au début.
Ces deux sorties mono qui forment une sortie stéréo de monitoring sont normalement commandées par un bouton de volume.

Sur les cartes premier prix, les sorties monitoring peuvent avoir une connectique RCA ou Cinch qui sont asymétriques.

11 Câbles de sortie

Bien faire attention à quelle sortie va être reliée à quelle entrée du système d’écoute.

Une sortie jack stéréo n’est pas la même chose qu’une sortie ligne symétrique mais attention la prise est la même, c’est leur utilisation qui les différencie.
Dans une sortie jack ligne ou jack TRS, il n’y a qu’un seul canal audio, il est symétrique (niveau deux fois plus fort qu’en asymétrique).
Dans une sortie jack stéréo, il y a deux canaux audio (LR) asymétriques.
Bien choisir ses câbles en fonction des prises à relier.

Sur la photo à gauche, la prise Phones est une sortie stéréo, les sorties 1/L et 2/R sont des sorties symétriques sur lesquelles il faut brancher des jacks TRS.

12 Ecoute

On peut brancher un système d’écoute sur la carte son :
Enceintes amplifiées ou ampli avec des enceintes passives.

Bien vérifier que le bouton de volume ou de mute des écoutes est facilement accessible.
Il faut pouvoir éteindre ou baisser les enceintes d’écoute lorsqu’on enregistre près d’elles et les rallumer après.

Certaines enceintes amplifiées possèdent un volume global en face avant d’une des deux enceintes.

II Récapitulatif de tout le processus

Première étape, on installe le séquenceur audio et les drivers de sa carte son.
On lit au passage la notice de sa carte son.

On connecte la carte son à l’ordinateur et on la met sous tension.
Certaines ont un transfo d’alimentation, d’autres sont alimentées par le port USB de l’ordinateur.
Si les drivers ont bien été installés, la carte est reconnue.

On branche un casque sur la sortie casque de la carte et/ou des enceintes de monitoring sur les sorties adéquates.
On n’oublie pas de mettre les enceintes sous tension.

Paramétrage

Ouverture d’un nouveau projet dans son séquenceur audio.
Il faut le paramétrer :

1. indiquer le dossier de travail, c’est là que le fichier du projet sera sauvegardé.
   Le séquenceur peut être amené à créer des sous-répertoires pour y déposer les fichiers audio créés, les fichiers images des fichiers audio, les fichiers des opérations d’édition etc.
2. Définir la fréquence d’échantillonnage du projet et sa résolution.
   Cela se passe généralement dans un menu « Préférences audio » ou » Paramètres » ou « Projet »
   Il est possible qu’on veuille utiliser cet enregistrement sur une vidéo, autant travailler de suite en 48 kHz le format prévu pour la vidéo.
   Je renvoie ceux que ça intéresse à une publication dédiée sur le site :
   A quelle fréquence d’échantillonnage travailler ?
   Résolution : 24 bits
3. Vérifier que le séquenceur utilise bien le driver de la carte son et le sélectionner si ce n’est pas le cas.
   (dans les préférences audio également)
   Par défaut lors de la première ouverture, le séquenceur utilise le driver de Windows.
4. Sélectionner le format audio de travail : wave (wav) pour PC, aiff pour Mac; formats de données non compressés.
5. Créer le nombre de pistes d’entrées et de sorties nécessaires.
   Router les pistes d’entrées vers la piste de sortie si ce n’est pas fait automatiquement par le séquenceur.
   Il faut au moins une entrée mono ou stéréo pour l’enregistrement et autant de pistes que de fichiers audio à insérer dans le projet (les pistes enregistrées provenant d’autres musiciens, fichiers playbacks etc).
6. Affecter les canaux ASIO aux pistes créées
   Choisir la sortie  ASIO stéréo correspondant aux sorties d’écoute monitoring de la carte son pour la piste de sortie stéréo du séquenceur (Master).
7. Régler la latence du système (dans le driver ASIO de la carte son)

La latence

La latence fait l’objet d’une publication sur le site que vous pouvez consultez ici.

L’écoute des pistes en entrée de carte son à travers le séquenceur introduit un retard par rapport au son direct.
Il est recommandé d’utiliser les fonctions de direct monitoring de la carte son pour s’écouter en cours d’enregistrement.

Tant qu’on ne cherche pas à s’écouter à travers le séquenceur pendant l’enregistrement, on peut laisser la latence à une valeur moyenne (256 samples).

Premiers pas, lecture de fichiers audio

Le projet audio est paramétré.
On peut faire un test en important un fichier audio dans le projet et en écoutant sa piste.

Bien s’assurer que la fréquence d’échantillonnage du fichier audio à importer est la même que celle du projet!

Les séquenceurs audio réagissent de différentes manière lorsqu’on essaye d’importer un fichier audio qui n’est pas à la même fréquence d’échantillonnage que celle du projet.
Ils peuvent :

•  ouvrir une fenêtre de dialogue pour proposer de convertir le fichier à la bonne fréquence.
•  insérer le fichier dans le projet sans rien dire et le convertir à chaque fois qu’il est lu (consomme plus de ressources).
•  ne rien faire ; le fichier est inséré à sa fréquence d’origine et lu à celle du projet ce qui cause certains problèmes.

Lorsque qu’un fichier de fréquence d’échantillonnage différente de celle du projet est utilisé sans qu’il y’ait eu de conversion, il en résulte une vitesse de lecture et une tonalité modifiées.
Sans conversion, un fichier 44,1 kHz dans un projet 48 kHz est lu en accéléré avec sa tonalité transposée plus haut.
Un fichier de 48 kHz dans un projet 44,1 KHz sera lu plus lentement avec sa tonalité transposée plus bas.

Pour importer un fichier audio, le glisser déposer (drag and drop en anglais) fonctionne dans la plupart des séquenceurs audio.

Choisir un fichier audio dans son ordinateur, cliquer (gauche) dessus avec la souris et sans lâcher le clic, on fait glisser le fichier pour le déposer dans la fenêtre projet du séquenceur.
On peut le déposer dans une piste déjà existante ou le déposer en dehors des pistes existantes, le séquenceur en crée une.

Les séquenceurs travaillent avec des fichiers mono ou stéréo.
Vérifier qu’on dépose bien un fichier mono dans une piste mono ou un fichier stéréo dans une piste stéréo.

Lancer la lecture, on doit voir l’indicateur de niveau  de la piste s’agiter ainsi que celui de la sortie.

On doit récupérer le son dans son casque et sur les enceintes de monitoring en montant les volumes correspondant sur la carte son.

Etape suivante, on enregistre en écoutant une piste témoin.

Nous disposons d’un projet avec une piste playback ou plusieurs pistes d’instruments.
On veut maintenant enregistrer une voix (par exemple).

1. créer la piste d’enregistrement et y affecter en entrée le canal ASIO correspondant à l’entrée de la carte son que l’on va utiliser.
2. Baisser le volume des enceintes de monitoring pour éviter un larsen et brancher le micro sur l’entrée de la carte son.
   Le micro n’étant certainement pas très loin des enceintes, il peut reprendre le son qu’il envoie lui-même dans les enceintes.
   Cela crée une boucle sonore au volume croissant se traduisant par un son sur une fréquence fixe appelé larsen (feedback en anglais).
   Le larsen peut être latent, une fréquence traîne à un niveau sonore peu élevé (mais audible), ou fulgurant avec une arrivée très rapide à un niveau très élevé.
   Il peut intervenir dans tout le spectre de fréquences.
   Un larsen fulgurant peut endommager oreilles et enceintes.
3. Si le micro utilisé est statique on active l’alimentation fantôme.
4. Armer la piste en enregistrement (en général, un bouton « rec » ou « R » pour record dans les commandes de la piste).
5. Ajuster le niveau sur le préampli en surveillant le crête-mètre de la piste ou celui de la carte son si elle en a un.
   Il faut laisser une marge pour ne pas risquer d’écrêter le signal sur les passages les plus forts.
6. Pour s’écouter on ajuste le niveau de monitoring direct et le volume casque.
   On ajuste l’équilibre entre le niveau de voix que l’on entend au casque et le mix des fichiers témoins provenant du séquenceur.
7. Quand on a un niveau d’écoute confortable lancer l’enregistrement.
   Il y a toujours une touche de raccourci clavier pour le faire, généralement « R » ou « * ».

On peut s’y prendre à plusieurs fois pour enregistrer et refaire les parties déjà enregistrées à l’infini.
Il vous faut comprendre comment le séquenceur audio gère les fichiers et les multiples passages sur un enregistrement.

De nombreux tutoriels existent sur le net pour chaque séquenceur audio.

Test latence

Ceux qui veulent tester la latence de leur ordinateur peuvent désactiver le monitoring direct de la carte son et activer le monitoring sur la piste du séquenceur (généralement un petit haut-parleur stylisé).
Vous entendrez votre voix acoustique par l’oreille interne (ou vous enlevez un écouteur du casque) et celle sonorisée à travers le séquenceur.
Vous pouvez aller modifier la latence pour voir comment réagit votre ordinateur quand vous la baissez et quel délai cela représente quand vous l’augmentez.

III Quel matériel faut-il ?

Le préalable de départ est de s’enregistrer seul pour de petites maquettes.

Deux canaux d’enregistrement suffisent :

Machine électrique ou électronique en stéréo, batterie acoustique (grosse caisse et Overhead), instrument acoustique (capteur interne et/ou micro), voix + guitare etc.

Si cela ne suffit pas on peut s’enregistrer en plusieurs passages.

Carte son

Je me garderai bien de citer des modèles, je ne les connais pas personnellement.
Ayant du matériel plus sophistiqué au studio je n’utilise pas ce type de cartes.

Il doit être possible de trouver son bonheur pour moins de 100€.
Voici les caractéristiques à privilégier :

• écoute en monitoring direct possible avec idéalement le dosage du son direct.
• Boutons de volume et prises séparés pour les sorties casque et enceintes
• prise xlr pour les entrées micro (certaines n’ont que des prises jack)
• si on veut enregistrer des claviers et batterie électronique, il faut que les deux entrées puissent basculer en niveau ligne ou en Hi Z.
• Pour les autres cas au moins une entrée micro avec alim fantôme (48v) et une sélectionnable entre micro et Hi Z
• vérifier que la carte puisse travailler en 44,1 kHz et en 48 kHz.
• Si la carte peut enregistrer en 24 bits c’est mieux.

Des problèmes d’incompatibilités peuvent apparaître entre les très nombreuses marques d’ordinateurs, de cartes son et de séquenceurs audio ou lors de mises à jour de l’operating system (Windows).

Certaines marques sont réactives pour adapter leurs drivers aux problèmes rencontrés pendant que d’autres ne les mettent presque jamais à jour.
C’est un facteur de fiabilité important.
Le driver de la carte son est un élément clé, tant pour la stabilité de la station audio numérique que pour ses performances (latence).

Micro

Avec les exigences que j’ai fixé, quasiment n’importe quel micro fera l’affaire.
Sauf pour une batterie acoustique où il faudra un micro spécifique pour la grosse caisse; on pourra compléter par un micro statique en overhead.

Choisissez le ou les micros en fonction de l’usage ultérieur, à plus long terme que vous envisagez.

Un antipop pour atténuer les plosives sur le chant peut être utile, particulièrement avec un micro statique.
Il peut aussi se fabriquer à moindres frais avec un bas et du fil métallique épais ou un cintre en fil de fer.
Antipop : filtre qui atténue l’air envoyé sur le micro lors de certaines sonorités avec la lettre « P » notamment.

Si vous avez besoin d’un pied de micro, je vous déconseille un entrée de gamme ou même un milieu de gamme.
Il faut qu’il tienne fermement dans la position où on le règle et qu’il soit solide pour supporter de nombreuses manipulations.
Il y en a peu qui tiennent vraiment la route…

Séquenceur audio

Aucun n’est à proscrire, tous fonctionnent.

Il n’y a presque pas de gratuits :

• Audacity très succinct que les profs de l’éducation nationale connaissent bien.
• Reaper pendant deux mois.
  Reaper coûte 60$ au delà de deux mois, c’est le moins cher des logiciels complets sans limitation.
• Studio One 4 Prime version bridée de Studio One de Presonus.
  Une version démo complète est disponible pendant 30 jours.

D’autres marques proposent des versions bridées de leur séquenceur phare  avec des prix démarrant autour de 60€

Les cartes son sont souvent vendues en bundle avec un séquenceur.
C’est généralement une version légère mais elle suffit pour débuter et faire des maquettes simples.

Mon conseil est de choisir le logiciel séquenceur en fonction des capacités d’aide autour de vous.
Prendre le logiciel dont on connait des utilisateurs que l’on pourra solliciter pour se faire aider.

Si vous êtes en groupe, prendre le même pour tous facilitera les échanges de projets.

Ecoutes

Un casque peut suffire dans un premier temps.

Attention à l’écoute prolongée au casque à fort niveau, cela peut générer des lésions du système auditif.
Toute lésion de l’oreille est irréversible

On trouve sinon des enceintes amplifiées à tous les prix.
Eviter les enceintes multimédia pour ordinateur.

La qualité de votre écoute va influer sur les choix que vous ferez lors des enregistrements et des mixages.
Vous placerez vos micros en fonction de ce vous entendez.
De même vous corrigerez et équilibrerez les instruments dans vos mix et mises à plat en fonction de ce que vous entendez.

A vous de voir en fonction de vos moyens à quel niveau vous placez le curseur.
Soyez raisonnable, il y a toujours mieux (et plus cher).

IV Conclusion

On arrive au terme de ce tour d’horizon de l’enregistrement à la maison.
Il y a bien sûr énormément de points à approfondir mais ce n’était pas l’objectif de cet article.

Beaucoup de ressources sont disponibles sur internet pour compléter cette rapide présentation :

• Tutoriels pour le fonctionnement de votre séquenceur audio
• Tests et essais comparatifs de matériel (micros, cartes son, casques, enceintes)
• Tutoriels technique de prise de son
• Tutoriels mixage
• Placement des enceintes de monitoring
• Acoustique home studio

Quelques ressources sont aussi disponibles sur le site du studio.
Vous pouvez retrouver une liste de toutes les publications du site classées par catégories dans la page Publications.

Vous y retrouverez dans la catégorie Resssources les deux articles cités plus haut ainsi qu’une suite axée sur la résolution pratique des problèmes les plus fréquents :

• A quelle fréquence d’échantillonnage travailler ?
• Latence et station audio numérique
• Enregistrement, problèmes fréquents

Petit article à destination des néophytes qui sont nombreux à se lancer dans des enregistrements à la maison et qui sont confrontés aux problèmes de latence.

Qu’est-ce que la latence  avec laquelle il faut composer dans votre STAN, comment contourner le problème ?

STAN, Station Audio Numérique est l’acronyme de Digital Audio Workstation en anglais (abréviation DAW).
C’est un système d’enregistrement et de mixage audio composé d’un ordinateur avec un logiciel séquenceur audio et une carte son.

Vous découvrez quand vous enregistrez que le son de ce que vous entendez à travers votre STAN arrive en décalage avec le son direct.
Ce délai résulte de la latence du STAN.

Définition

La latence est le temps nécessaire à l’ordinateur pour traiter les données audio.
Elle dépend de la puissance du processeur de l’ordinateur et du nombre de tâches qu’il doit gérer en même temps.

La latence est fixée par un réglage dans le driver ASIO de la carte son.
Par ce réglage, le driver impose un temps de traitement à l’ordinateur.

Lorsque le temps de traitement est trop court par rapport aux capacités de calcul de l’ordinateur, des craquements et coupures apparaissent dans le son.

En augmentant le temps de traitement dans les réglages du driver ASIO on soulage le processeur.
Ce temps de traitement se traduit par un délai entre le son émis par le musicien et le son entendu via le séquenceur.
Il peut devenir gênant quand il est trop élevé.

Fonctionnement de la latence

Les données audio sont traitées par paquets et stockées dans une mémoire tampon appelée buffer en anglais.

Ce buffer stocke le nombre d’échantillons (samples en anglais) définis par le réglage du driver ASIO puis les transmet.
Le nombre d’échantillons stockés détermine le temps alloué à l’ordinateur pour traiter le son.

La fréquence d’échantillonnage de travail fixe le rythme de stockage des échantillons.
Elle représente le nombre d’échantillons prélevés en une seconde.
44,1 kHz = 44100 échantillons par seconde.
Un échantillon est pris toutes les 0,0223 ms à 44,1 kHz ou toutes les 0,0208 ms à 48 KHz

Le buffer se règle en multiple de 16 que l’on double à chaque fois : 16 samples, 32, 64, 128, 256, 1024, 2048, 4096

Le flux audio dans l’ordinateur passe par un buffer en entrée et en sortie.
Par conséquent, un son présent sur une entrée et écouté à travers le séquenceur subit deux fois la latence du réglage de buffer.

En augmentant la fréquence d’échantillonnage, on diminue la latence mais on augmente la charge sur le processeur.

Pour y voir plus clair sur le choix de la fréquence d’échantillonnage de travail, vous pouvez aller voir cet article sur le site :
A quelle fréquence d’échantillonnage travailler ?

Rôle du format du port utilisé entre la carte son et l’ordinateur

Plusieurs formats sont disponibles : Thunderbolt, Firewire 400 ou 800, USB 2 ou 3 (l’USB 1 est obsolète).

D’énormes progrès ont été réalisés.
Impensable il y a quelques années, certaines interfaces son passent 128 canaux dans de l’USB 2, exemple la RME Madiface USB : 64 in / 64 out.

Le délai de traitement des données audio est fixé par le driver ASIO indépendamment du format de port utilisé.
Celui-ci joue plus à travers son taux de transfert de données sur le nombre de pistes qu’on peut traiter simultanément.

• USB 2 : 400 Mbits/s
• USB 3 : 5 GBits/s
• Firewire 400 : 400 MBits/s mais solicite moins le processeur que l’USB 2
• Firewire 800 : 800 Mbits/s
• Tunderbolt 10 Gbits/s
• l’USB C n’est pas un format mais une connectique différente qui peut accueillir de l’USB 2 ou 3 ou du Thunderbolt

La qualité des drivers joue donc un rôle plus important que le format du port pour les performances de latence.

Pour ceux qui veulent approfondir : le forum Audiofanzine ou cet article de l’importateur La Boîte Noire du Musicien.

Perception de la latence

Un réglage moyen de buffer de 256 échantillons à 48 kHz représente 256/48000 = 5,33 ms (ou 256 x 0,0208 ms) de latence.

On obtient donc une latence totale de 2 x 5,33 = 10,66 ms lorsqu’on écoute sa piste en enregistrement à travers le séquenceur.

Pour bien faire, il faudrait ajouter les délais de traitement des convertisseurs.

Le temps de traitement pour un convertisseur (A/N ou N/A) va de quelques samples à quelques dizaines de samples.
Soit de moins de 0,2 ms à 48 kHz à plus de 2 ms en fonction des marques et des générations.

Le délai entre deux ondes acoustiques identiques devient bien perceptible à partir d’une dizaine de mètres de distance entre elles (ondes reçues avec une trentaine de millisecondes d’écart).
Mais le seuil de perception de la latence est encore inférieur lorsqu’on chante ou qu’on joue d’un instrument.
Certains y sont sensibles à partir d’une dizaine de millisecondes.

Lorsqu’on utilise un instrument virtuel (plugin dans le séquenceur) commandé par un clavier en midi on ne subit que la latence du buffer de sortie.
Celle-ci peut se constater par le décalage entre l’action sur une touche du clavier et l’arrivée du son.

Comment contourner le problème

Pour palier aux problèmes liés à la latence, on évite d’écouter les pistes en cours d’enregistrement à travers le séquenceur.
Soit en utilisant les fonctions de monitoring direct de la carte son, soit en passant par une console de mixage pour gérer l’écoute.

       
L’écoute en monitoring direct envoie les entrées de la carte son aux sorties de la carte son sans passer à travers l’ordinateur.
Sur des cartes son élaborées, le monitoring direct se fait après conversion numérique à l’aide d’une interface de mixage logicielle propre à la carte (ex RME et Totalmix).
Sinon le direct monitoring se fait en analogique.

Il n’y a pas de solution similaire pour les instruments  virtuels (commandés par un clavier midi), on ne peut les écouter qu’à travers la STAN.
Il faut descendre le buffer à la plus petite latence supportée par le système.
Si la latence reste trop élevée,  pendant l’enregistrement, on peut choisir d’écouter via les entrées un son interne du clavier proche de celui de l’instrument virtuel .
On enregistre en midi et on pourra affecter ensuite le plugin d’instrument désiré.
Ce n’est pas idéal car l’interprétation dépend aussi de la réaction de l’instrument joué; si on n’écoute pas le bon…

C’est la raison pour laquelle il faut des ordinateurs puissants pour gérer des instruments virtuels.
Une machine avec un processeur performant et beaucoup de RAM pour les grosses banques de sons.

Liste des publications du site ici.

Il y a peu d’infos et tests sur les capteurs Yamahiko pour piano.
Quelques ingés son m’ont sollicité après avoir vu qu’il y avait un Yamahiko CPS-PF1R au studio.

Voici un petit test comparatif enregistré vite fait lors d’une séance d’accordage.
On y écoutera une paire d’Oktava mk012 cardioïdes en couple ORTF placés dans le creux à l’extérieur du piano et le  Yamahiko CPS-PF1R brut et égalisé.

  
La suspension Audio-Technica AT8449 est conçue pour être utilisée avec les micros AT4033, 4040, 4047/SV (2 exemplaires au studio) et MP, 4050 et 4080.

Tout repose sur un élastique plat, pas des plus faciles à positionner dans lequel vient se loger le micro.
Lorsqu’il casse c’est la galère.

Bien que cela ne paraisse pas évident à première vue, cet élastique peut se changer.
C’est une bonne nouvelle car il coûte 3,49€ chez Thomann (je ne l’ai trouvé que chez eux sous le nom Audio-Technica AT8449 rubber) alors que la suspension coûte 88€.

Pour l’installer, il faut enlever la suspension élastique.

Ce long fil élastique est fermé par une pièce de métal noire repliée dans laquelle il est serti.

Il faudra donc réussir à déplier la patte métallique pour libérer un des deux brins du fil.

On pourra ensuite retirer le fil puis placer l’élastique plat.

Cette question revient souvent : à quelle fréquence d’échantillonnage travailler ?
Vaste débat à l’heure ou de nombreux convertisseurs analogiques/numériques proposent jusqu’à 192 kHz.

Numérisation audio

Petits rappels pour ceux qui ne sont pas à l’aise avec la technique.

Un son est caractérisé par :

• sa fréquence mesurée en hertz (Hz)
• son amplitude, mesurée en décibels (dB) en acoustique ou en volts (V) lorsqu’il est enregistré avec des appareils électriques analogiques.

Pour rappel, un micro est un capteur qui transforme des ondes acoustiques en courant électrique.

La résolution

Pour numériser un son, on mesure l’amplitude d’un signal  analogique à intervalles réguliers fixes que l’on code sur un certain nombre de bits numériques.
Cela s’appelle l’échantillonnage.
Plus il y a de bits plus on peut coder précisément la valeur de l’échantillon.
Un bit a deux valeurs possibles, 0 ou 1.
Un mot numérique de 16 bits est donc une succession de 0 et de 1.
Le nombre de bits est appelé résolution, on parle par exemple de résolution 16 bits.

La dynamique

Sur un bit on a du son ou on n’en a pas.
Sur deux cela fait quatre valeurs (ou paliers) possibles, sur trois cela en fait huit etc.
Chaque bit rajouté double le nombre de valeurs possibles.
Sur 16 bits on a 2 puissance 16 valeurs soit 65536 paliers.
Sur 24 bits cela en fait 16777216.

En son, on exprime les niveaux en décibel (dB).
Chaque fois qu’on double le niveau sonore (quand on ajoute un bit en numérique), on ajoute 6 dB.

Donc pour 16 bits on a 16 x 6 dB = 96 dB de dynamique.
Pour 24 bits on obtient 24 x 6 dB =144 dB de dynamique.

La dynamique est la différence entre le niveau le plus fort et le plus faible.

La fréquence d’échantillonnage

L’intervalle auquel on prend ces mesures est la fréquence d’échantillonnage exprimée en hertz (Hz).

1 Hz = 1 intervalle ou cycle par seconde.
44,1 kHz = 44100 Hz soit 44100 mesures par seconde ou une mesure toutes les 0,023ms.

Théorème de Nyquist

Ce théorème nous dit qu’il faut échantillonner un son au double de sa plage de fréquence utile pour le reproduire de manière optimum.
La plage de fréquence utile est la fréquence max moins la fréquence min.
L’oreille humaine peut percevoir les sons de 20Hz jusqu’à 20 kHz.
Il faut donc échantillonner au delà de 2 x 20 kHz soit au delà de 40 kHz pour coder l’ensemble du spectre audible.

Formats utilisés

A l’arrivée des produits numériques, les acteurs de l’industrie du disque et de l’audiovisuel se sont mis d’accords sur deux standards :

• 44,1 kHz 16 bits pour le CD audio
• 48 kHz 16 bits pour l’audio accompagnant des vidéos (TV, DVD, vidéos internet etc)

De nouveaux standards dits haute définition (HD) commencent à apparaître.
Ils consistent à travailler à une résolution plus élevée et/ou une fréquence d’échantillonnage plus élevée :

• 32 ou 24 bits au lieu de 16
• 96 ou 192 kHz au lieu de 44,1/48 kHz

Ces standards haute définition sont rendus possibles par les performances des convertisseurs modernes.
Ils travaillent maintenant en 24 bits et peuvent proposer des fréquences d’échantillonnage jusqu’à 192 kHz.

Au début de la démocratisation du numérique, les convertisseurs ne proposaient que du 16 bits 44,1 kHz ou 48 kHz.

Quelle fréquence d’échantillonnage ?

Echantillonnage 44k1 ou 48k

Il est important de choisir dès le début la fréquence d’échantillonnage en fonction de l’utilisation finale des fichiers audio.
44,1 kHz pour du CD et 48kHz pour de la vidéo.

La conversion entre 44,1k et 48k ne permet pas toujours de resynchroniser correctement des fichiers entre eux :

• convertir un fichier enregistré en 44k1 vers du 48k pour le placer sur une vidéo ne permet pas forcément de le synchroniser correctement avec l’image
• diffuser un enregistrement 44k1 (un CD par exemple) en analogique et enregistrer un instrument additionnel en 48k ne permet pas forcément de synchroniser les deux ensemble si on les importe dans le même projet en convertissant un des deux à la fréquence de l’autre.

A notre époque de musique dématérialisée et de réseaux sociaux, l’image a pris beaucoup d’importance.
De nombreuses vidéos sont tournées de manière réfléchies et anticipées ou pas (téléphone portables) et leur utilisation par la suite nécessitera une synchronisation avec l’audio enregistré.

Echantillonnage HD

Augmenter la fréquence d’échantillonnage et la résolution d’un fichier audio après enregistrement n’apportera pas de gain qualitatif.
Idem pour un son enregistré à des valeurs plus élevées qui auraient été réduites aux standards habituels après mixage et mastering et qu’on voudrait ensuite repasser en HD.

Si on veut travailler à des fréquences plus élevées, il vaut mieux choisir un multiple de deux du standard final.
Cela facilitera la conversion finale sans perte de synchronisation.

Tous les professionnels et scientifiques ne sont pas d’accords sur le gain de qualité d’un échantillonnage à 88,2 kHz (double du format CD), 96 kHz (double du format vidéo) ou plus.
Certains n’y voient que du marketing pour vendre des produits plus chers.

Une chose est certaine, une majorité de studios et de projets fonctionnent encore en 44,1 ou 48 kHz même s’ils ont la capacité de faire plus.

Bien avoir en tête que travailler au double des fréquences d’échantillonnage standards :

• consomme deux fois plus de stockage disque
• fait travailler deux fois plus les processeurs des ordinateurs lors du traitement du son (deux fois moins de plugins ouverts lors du mixage).
• double le débit dans les connexions numériques.

Doubler le débit divise par deux le nombre de canaux disponibles dans certains types de connexions numériques :

• un port ADAT pouvant véhiculer 8 canaux en 44,1 ou 48 kHz n’en passera que 4 en 96k et 2 en 192k

• un port MADI pouvant véhiculer 64 canaux en 48k passera à 32 en 96k et 16 en 192k

Latence

L’augmentation du débit réduit la latence des ordinateurs ce qui est positif à conditions qu’ils aient la puissance de calcul nécessaire pour y faire face.
La latence est le temps nécessaire au processeur pour traiter les données audio.
Elles se règle dans les drivers de la carte son.
Lorsque le processeur n’arrive pas à traiter correctement l’audio, cela se traduit par des clics numériques, des craquements ou des coupures de son.
On augmente alors la latence pour laisser le temps au processeur de traiter les données audio.

24bits / 192 kHz Music downloads …and why they make non sense

Pour ceux qui maîtrisent bien l’anglais et la technique, voici les liens vers un article et deux vidéos de « Monty » Montgomery.

Christopher « Monty » Montgomery est le créateur américain du format de conteneur Ogg Free Software et du codec audio Vorbis, entre autres, et le fondateur de The Xiph.Org Foundation, qui promeut les codecs multimédia du domaine public. (Wikipedia)

Bien qu’extrêmement pédagogiques ces vidéos de vulgarisation font appel à des notions physiques et mathématiques assez pointues.
Elles sont néanmoins passionnantes.

Article : 24bits / 192 kHz Music downloads …and why they make non sense

Les vidéos disposent en haut de leur fenêtre de trois menus permettant de choisir la taille, d’aller directement au chapitre voulu et d’afficher des sous-titres dont le français.
Je suis bien content de m’en rendre compte maintenant après m’être tout farci en anglais sans sous-titres!

Vidéo 1 : A Digital Media Primer for Geeks

Vidéo 2 : Digital Show & Tell

Samplerates : the higher the better, right ?

Vidéo en anglais non sous-titrée publiée par le concepteur de plugins FabFilter .
Au delà de la pub pour leurs plugins, cette vidéo est très pédagogique.

Voici un résumé pour ceux qui ne maîtrisent pas l’anglais.

Enregistrer au dessus de 48kHz peut créer des problèmes d’aliasing avec les traitements non linéaires (compresseurs, distortions).
L’aliasing (repliement du spectre en français) se manifeste comme des harmoniques indésirables apparaissant dans le spectre audible.

Les fonctions de suréchantillonnage (oversampling) des plugins permettent de calculer les traitements à des fréquences d’échantillonnage plus élevées et revenir à la fréquence d’échantillonnage du projet en éliminant cet aliasing.
Les aliasing générés dans les différents cas de figure exposés (fréquence d’échantillonnage trop faible ou trop élevée) sont très subtils voire parfois difficilement audibles.

La conclusion est qu’il ne faut pas attacher d’importance à la fréquence d’échantillonnage.
Ce qui sous-entend aussi que cela ne vaut pas le coup de travailler à 96 kHz (et plus), cela génère des fichiers deux fois plus gros et demande deux fois plus de puissance de calcul à l’ordinateur lors du mix.
La réponse à la question initiale Samplerates : the higher the better, right ? (fréquences d’échantillonnage , est ce vrai que le plus élevé est le mieux ?) est donc non.

La dernière conclusion de la vidéo est que 48kHz offre un léger gain par rapport à 44.1 kHz

Liste des publications ici avec notamment :

• Latence et station audio numérique
• Enregistrement à la maison pour les débutants
• Enregistrement, problèmes fréquents