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Comprendre la console, partie 1

Comprendre la console, partie 1

S’il y a quelque chose d’exceptionnel sur nos logiciels de traitement sonore actuels, c’est bien la possibilité de disposer de fonctionnalités qui étaient le propre d’équipements de haut de gamme. Ainsi, la modélisation de la console à l’écran de l’ordinateur en a démocratisé l’utilisation, en n’en conservant visibles que les fonctions usuelles, mais en laissant flous des aspects un peu plus cachés, mais pourtant fondamentaux… Partons donc pour une visite « anatomique » détaillée…

S’il y a quelque chose d’exceptionnel sur nos logiciels de traitement sonore actuels, c’est bien la possibilité de disposer de fonctionnalités qui étaient le propre d’équipements de haut de gamme. Ainsi, la modélisation de la console à l’écran de l’ordinateur en a démocratisé l’utilisation, en n’en conservant visibles que les fonctions usuelles, mais en laissant flous des aspects un peu plus cachés, mais pourtant fondamentaux… Partons donc pour une visite « anatomique » détaillée…

De nos jours, l’utilisation d’un système de mixage est devenue courante. Chacun sait comment bouger un fader, quel sera l’effet produit et comment on pourra agir sur le timbre du signal sonore. Toutefois, il n’est pas rare qu’apparaissent des soucis parfois dès le branchement des équipements entre eux, soit parce qu’ils n’utilisent pas des connecteurs compatibles, soit parce que les niveaux électriques que délivrent ces appareils ne correspondent pas. De plus, une fois passé le premier enthousiasme de l’utilisation d’un « jouet neuf » , on se rend souvent compte que l’on aimerait bien attendre de lui des utilisations un peu plus subtiles que celles d’un simple mélange de sources vers l’ampli ou l’enregistreur… Sans jouer les « Mac Giver » des studios, cela ne sera souvent pas impossible !

Le schéma synoptique

La meilleure manière de s’en assurer au préalable sera d’analyser le schéma fonctionnel synoptique que fournissent les fabricants. Il nous permet de vérifier et de suivre ce que sera le cheminement du signal entre l’entrée et la sortie, et quelles actions nous pourrons effectuer sur lui, en traversant telle ou telle section. Il est à noter que si, pour une console analogique, ce schéma est un reflet quasiment « à l’identique » de ce qui se passe dans le câblage interne de l’appareil, on en est bien loin dans un équipement numérique, où tous les traitements et transports de signal se font précisément, de manière numérique, entre le convertisseur d’entrée et celui de sortie… Pourtant, pour des raisons de bonne compréhension des fonctionnalités offertes, on conserve ce même schéma synoptique destiné à présenter les fonctionnalités de l’appareil.

Retrouver ses marques…

La présentation d’un schéma synoptique est relativement conventionnelle et sa standardisation permettra une analyse comparative rapide entre deux références concurrentes. Une console peut être considérée comme un dispositif permettant la collecte, puis plusieurs types de mélanges de sources d’entrées différentes, et la sortie choisie de ces mêmes sources, dosées ou sélectionnées. Il y a somme toute, pas mal de similitudes entre le fonctionnement d’une console et une installation de plomberie ! Le schéma précisera donc « ce qui peut et comment çà peut entrer » sur la console d’une part et « ce qui sort et vers où on peut sortir », d’autre part … Sur la partie gauche du schéma, on trouvera les différents types d’entrées. Sur la partie droite seront regroupées les sorties. La partie centrale mentionnera les « bus », agissant comme collecteurs/distributeurs des signaux mélangés. Lorsque la représentation graphique risque d’être trop complexe, on peut la scinder en deux, au niveau de ces bus. Si le schéma reprend globalement la répartition entrées/à gauche, sorties/à droite d’une console analogique, il ne présage en rien de la position des connecteurs ou différents réglages accessibles sur la surface de contrôle de la console. Cela peut parfois expliquer le désarroi de certains techniciens habitués à l’architecture d’un modèle analogique lorsqu’ils franchissent le pas du numérique…

Quelques éléments de traduction

Un certain nombre de symboles normalisés doivent être connus pour bien comprendre un schéma synoptique. Il s’agit des représentations des connecteurs, des dispositifs de réglages (potentiomètres rotatifs ou linéaires, interrupteurs…), et des schématisations de certains circuits électroniques.

 

Nature du symbole
Représentation
Commentaires
Potentiomètre linéaire
potentiomètre linéaire
Linéaire (fader) ou rotatif, la représentation peut être identique. On utilisera principalement ce symbole pour le réglage de niveau de la tranche mais aussi pour les niveaux de départ des groupes ou masters…
Potentiomètre rotatif
Potentiomètre rotatif
Même commentaire que ci-dessus. Le schéma de droite figure un réglage de panoramique.
Embase jack symétrique (TRS)
Entrée jack symétrique
On trouve cette embase pour les entrées « ligne », les départs et les retours d’effets, les sorties « monitor »…
Embase jack asymétrique (TS)
Embase jack asymétrique
Présente sur une prise « foot switch », sur des entrées ou sorties asymétriques
Embase jack TRS d’insert avec coupures
Embase jack TRS d'insert avec coupures
Utilisée pour la connexion d’insert sur les tranches de console et la prise casque.
Câblage d’insert
Câblage d'insert
Exemple de connexion d’un insert avec deux embases. On utilise plus fréquemment la représentation simplifiée.
Embase RCA
Embase RCA
Sur la console, permet la connexion d’une source ou d’un enregistreur stéréo type CD, cassette, MD, DAT…
Amplificateur
Amplificateur
On en rencontre un grand nombre dans la console : associés aux faders et potentiomètres, avec certaines entrées ou sorties.
Amplificateur à gain variable
Amplificateur à gain variable
Le gain d’entrée de la tranche dispose de ce type d’amplificateur.
Amplificateur sommateur
Amplificateur sommateur
Sur les circuits de sortie, il réalise en sortie le « mélange » des sources A et B.
Circuit symétriseur
Circuit symétriseur
La même source est routée en sortie vers les deux points actifs de la fiche XLR.
Switch multiple inverseur
Switch multiple=
Il permet la « bascule » de sources stéréo vers deux directions différentes. Quand le second point n’est pas connecté, il fonctionne comme un « mute ».
Switch inverseur simple
Switch inverseur simple
Même principe, mais sur une source mono. Il permet, par exemple, la commutation d’un même potentiomètre vers deux circuits d’auxiliaires.
Interrupteur
Interrupteur
Les fonctions sont multiples : « by-pass » de l’égalisation, activation de l’alimentation fantôme, activation du PFL, d’un filtre...
Bouton poussoir fugitif
Bouton poussoir fugitif
Même fonction que l’interrupteur, mais non verrouillable. Utilisé sur le circuit de « talk back », par exemple.
Symbole d’inversion de phase
Inversion de phase
Associé à un switch inverseur, permet d’intervertir point chaud et point froid sur une entrée symétrique.
Diode électro-luminescente
Diode électro-luminescente
Utilisée pour indiquer l’ouverture d’une tranche, l’activation du PFL, ou de l’alimentation fantôme…
Filtre HPF
Filtre coupe bas
Associé à un interrupteur, enclenche un filtre coupe-bas (High Pass Filter), permettant d’atténuer les consonnes implosives par exemple.
Correcteur semi-paramétrique trois bandes
Correcteur semi-paramétrique
Un schéma « de ce type » indiquera la nature des corrections applicables sur chaque tranche. (voir partie sur les correcteurs)
Bargraphe
Bargraphe
Indique les niveaux de sortie du signal.

Et quelques règles de câblage…

Noeud simple
Noeud simple
Indique la « connexion » de deux « fils », permettant le partage du signal électrique.
Noeuds multiples
image_22.png
Dans la console, plusieurs câblages peuvent être identiques. On n’en représente alors qu’un seul sur le schéma. Les connexions se font sans angle droit.
Cavaliers
Cavaliers Internes à la console, permet lors de la mise en fonction, de configurer certaines fonctionnalités.
1 : Liaison A -> C effective.

Transformateur

Transformateur
Peut être utilisé dans certains cas pour l’isolation, ou la symétrisation du signal.

 

Faites entrer le signal

Afin de mettre à profit ces informations, nous vous proposons de décortiquer le schéma synoptique de deux consoles représentatives du milieu de gamme actuel, la EFX12 Soundcraft et la Onyx 1640 Mackie. Ces deux modèles analogiques disposent d’un certain nombre de caractéristiques similaires, mais aussi de quelques différences que nous analyserons en détail. La Mackie affiche des performances (et un prix!) supérieurs à la Soundcraft et certaines fonctions seront de fait, traitées différemment sur les deux produits. Toutefois, la comparaison des schémas synoptiques permettra précisément de savoir quelle est la plus adaptée à nos besoins. Dans nos pages concernant la connectique, nous avions évoqué deux différents niveaux : le niveau micro (en général en connectique XLR) et le niveau ligne (utilisant en général une conectique jack). Les consoles peuvent donc en général accepter en entrée chacun de ces niveaux, soit en utilisant le connecteur « combo » Neutrik, soit avec deux embases spécifiques (XLR + Jack).

Le spectre de l’alimentation fantôme…


On a dit beaucoup de choses souvent erronées sur l’alimentation fantôme proposée par les consoles économiques : certaines proposent une commutation globale, alors que d’autres disposent d’une activation par tranche. Il a été dit qu’il ne fallait pas connecter un microphone dynamique sur une fiche XLR où circulait une alimentation fantôme, au risque de le détruire ; il n’en est rien, aucune tension parasite ne circule dans un micro de ce type, et seuls les transducteurs statiques reconnaîtront cette tension qui leur est utile. Toutefois, tout n’est pas aussi simple… Si certains micros se satisfont d’une tension d’une dizaine de volts, d’autres nécessitent vraiment les 48 volts réglementaires ! Et si l’on prévoit d’utiliser plusieurs micros de ce type, il se peut que ce soit l’alimentation qui s’effondre et ne permette pas de fournir la tension requise partout ! La possibilité d’activer l’alimentation fantôme tranche par tranche permet ainsi, d’une part, d’éviter les déperditions en ligne sur les tranches où l’alimentation n’est pas utile et d’autre part, de répartir éventuellement la distribution du 48 volts entre les différentes consoles d’une installation, par exemple… Evidemment, un circuit par tranche coûte plus cher qu’une activation globale et on ne trouvera que rarement une activation sélective en entrée de gamme… En revanche, évitez de brancher un micro avec une connectique asymétrique sur du 48 V sous peine de le griller.

Considérons maintenant l’étage d’entrée de nos deux consoles. Les similitudes sont assez flagrantes. On trouve une embase XLR symétrique (pour le niveau micro) et une embase jack TRS (pour le niveau ligne) sur chacune, ainsi qu’une alimentation fantôme sur l’entrée XLR. À noter que la Mackie dispose d’une diode indiquant, par tranche, son activation. La mise en fonction de l’alimentation fantôme sur la Soudcraft est globale et signalée par une diode unique. (voir encadré nº 1). En revanche, seule la Soundcraft fait état d’un atténuateur sur l’entrée ligne, avant le réglage du gain. Sur la Mackie, seule l'échelle de gain différente pour les niveaux micro et ligne permet de supposer la présence d'un PAD caché sur l'entrée ligne. Noter aussi sur cette dernière le prélèvement du signal vers la sortie FireWire, sur les tranches 1 et 2.

Nos deux équipements sont plutôt à considérer dans les produits économiques : la commutation de connexion entre les entrées ligne et micro se fait par l’insertion d’une fiche jack dans une embase à coupures qui coupera la source connectée sur la fiche XLR. Cela interdit tout câblage permanent par le biais d’un patch, par exemple. Nous verrons plus loin comment s’affranchir de cette contrainte.

Les deux schémas sont globalement identiques, et le seraient pour n’importe quel type de console, analogique ou numérique : électriquement, il faut bien que le signal entre dans l’appareil ! Ce n’est qu’après cette étape que l’on traitera, soit le signal analogique, soit que l’on le convertira en numérique.

Voici l’étage d’entrée de la Soundcraft suivi de l’étage d’entrée de la Mackie. Notez la différence entre les entrées 1 et 2 (prélèvement vers la sortie FireWire) et les suivantes.

Etage d'entrée

 

Un peu de maquillage

Le signal entré dans la console traversera une section de corrections. Si on veut faire les choses bien, on pourra disposer d’un interrupteur qui « by-passera » cette section, afin d’une part de permettre une comparaison rapide entre signal traité et signal d’origine et d’autre part, d’éviter de transiter par des circuits dont on n’a pas l’utilité. Seule la Mackie dispose de cette fonction bien pratique. En général, en amont de la section égalisation, on trouvera le point d’insert permettant un déroutement de l’intégralité du signal vers un effet dynamique (compresseur, limiteur…). Il s’agit soit, d’un jack TRS à coupure, c’est le cas de nos deux consoles modèles, soit d’une paire de jacks TS ou TRS selon que le dispositif est asymétrique ou symétrique. Dans le cas du dispositif sur coupure, le départ/retour d’insert est asymétrique. On utilise alors un câblage du type de celui de la figure ci-dessous.

Câble d'insert

En insérant un jack TRS dans l’embase d’insert de la console, la pointe (Tip) de celui-ci correspondra au point chaud du jack « send », envoyé vers l’entrée de l’effet. La sortie de l’effet sera ré-injectée sur la ligne par le jack « return » et reviendra sur la bague (Ring) du jack TRS. On utilise une masse commune. Le schéma synoptique de la Soundcraft utilise la représentation simplifiée alors que celle de la Mackie figure en détail l’embase à coupure. On note sur la Mackie la présence d’un filtre coupe-bas commutable (HPF), dont l’objectif principal est d’atténuer les consonnes occlusives (p,b t, k...), qui créent souvent un « plop » désagréable dans les enceintes…

L’étage de correction proprement dit est de type semi-paramétrique trois bandes sur la Soundcraft et semi-paramétrique 4 bandes sur la Mackie, comme le schéma le mentionne. La schématisation est un peu « libre », selon les constructeurs, mais dans un cas comme dans l’autre, on peut vérifier la présence des deux filtres « à plateau » (Baxendall) des graves et des aigus, et qu’il est possible de faire varier la fréquence du/des filtres centraux (indication « Sweep » , balayage, pour la Soundcraft et mention des plages d’ajustement des fréquences pour la Mackie). (voir partie suivante sur les égaliseurs)

Soundcraft : Inserts et correcteurs

Correcteurs

 

Les correcteurs de tonalité

Il faudra bien qu’un jour, on comprenne définitivement que l’on ne peut rien attendre de magique des correcteurs dont la fonction principale sera surtout de limiter les défauts inhérents aux problèmes de la prise de son, du choix ou de positionnement du micro, ou aux contraintes de la salle. Le « on verra au mixage » n’a vraiment pas bien de sens, et un filtre ne sera pas capable d’ajouter des composants harmoniques qui n’existent pas ou encore, de rendre grandiose un son seulement très moyen… Si l’étage de correcteurs est présent sur tous les équipements, il peut cependant prendre des allures bien différentes selon les appareils : de la mixette d’entrée de gamme jusqu’aux grosses numériques, il y a donc une sérieuse marche…

Le basique…

Dans certains cas, les besoins en corrections sont minimes, voire inexistants. Il ne sera donc pas étonnant de ne pas trouver de correcteurs sur les mélangeurs ligne. Les mixettes et les petites consoles de premiers prix proposeront souvent deux étages de correction, de type « Baxendall », corrigeant les basses et les aigus du spectre. (fig.1), qui définissent une zone de recouvrement dans le médium. Pas forcément génial, si l’on veut booster les basses et atténuer les aigus, pour les fréquences concernées par les deux filtres…

Baxendall

Figure 1 : les correcteurs d’un modèle d’entrée de gamme.
L’axe horizontal figure le signal sans correction, et les deux courbes indiquent les plages d’action +/- n dB de part et d’autre. Notez la zone de recouvrement dans le médium.

Le minimum syndical est toutefois sans doute de bénéficier d’un filtre médium intermédiaire (fig.2). Ce dernier peut-être à fréquence fixe, il recouvre alors partiellement les deux Baxendall, et permet de rattraper des fréquences du spectre médium. Idéalement, on pourrait apprécier que ce filtre soit ajustable en fréquence : on parlera alors de correcteur semi-paramétrique (fig.3). Le confort sera de disposer de deux filtres medium semi-paramétrique (fig.4)

Correcteur 3 bandes

Figure 2 : un étage de correction avec un filtre medium fixe.

Correcteur semi-paramétrique

Figure 3 : un étage de correction avec un filtre semi-paramétrique central. La grosse flèche indique la plage d’ajustement de la fréquence du filtre.

Correcteur semi-paramétriques

Figure 4 : un correcteur avec deux semi-paramétriques centraux.

Le luxe sera de disposer d’un ou plusieurs correcteurs qualifiés de paramétriques. Ce dernier se différencie du semi-paramétrique par le fait qu’en plus du gain et de la fréquence ajustables, on peut modifier la largeur de la plage d’action. On parle de sélectivité ou du « facteur Q ». (fig.5). Ce réglage permet par exemple d’atténuer une fréquence parasite précise que les conditions de placement du micro n’arrivent pas à résoudre…

Paramétrique

Figure 5-a : la plage d’action « normale » d’un correcteur de Cubase.

Petit Q

Figure 5-b : le même correcteur, avec un facteur Q faible.

Gros Q

Figure 5-c : le facteur Q, autrement dit, la sélectivité, est réglée au maximum.

Assez complexes et surtout onéreux à mettre en œuvre, on ne trouvait des correcteurs paramétriques que sur les consoles analogiques de haut de gamme, justifiant l’utilisation de modules en racks spécifiques. La numérisation a considérablement démocratisé leur utilisation, que ce soit de manière logicielle ou sur les équipements hardware.