Bande son

La première sonorisation utilisait un gramophone actionné à la main, ce qui posait des problèmes de synchronisation (variation de la vitesse du gramophone et problème d'amputation des images abîmées du film).

Le son fut particulièrement vite inscrit de manière optique sur le bord de la pellicule. Avec ce dispositif, une lampe éclaire cette piste optique ; l'intensité de la lumière traversant le film est mesurée par une cellule photoréceptrice qui transforme cette intensité en un signal électrique, signal qui est ensuite envoyé vers une chaîne d'augmentcation classique.

Les premières pistes étaient à densité variable : les variations de niveau de gris provoquaient les variations de l'intensité lumineuse. Mais ce procédé provoquait un fort bruit de fond : en effet, la moindre poussière provoquait une variation de l'intensité parasite. C'est désormais la largeur du blanc qui provoque la variation de l'intensité lumineuse ; ainsi, si une poussière se met sur la partie noire, elle ne provoque aucun parasite.

la lecture du son se fait par transformation de la variation de l'intensité lumineuse traversant le film ; la lampe et la cellule photoélectrique se trouvent de part et d'autre du film, deux solutions sont envisageables

Le lecteur se situe après la fenêtre de projection, avec un décalage de 20 images. Ceci explique que quand l'image saute ou est coupée, le défaut sonore arrive légèrement moins d'une seconde après (ce décalage n'a plus cours avec un son numérique). Si le film est mal chargé, le son peut être un peu en avance ou en retard comparé à l'image (il s'agit là d'un problème de projection qui est indépendant des éventuels problèmes de synchronisation à la post-production).

Dans les années 1950 arrive le son stéréo. Comme il est indispensable de loger deux pistes sur le bord de la pellicule, tout en gardant la compatibilité avec le son monophonique, l'intensité de chaque piste est divisée par deux, ce qui dégrade la qualité du son (le rapport signal sur bruit est plus mauvais). C'est la méthode d'enregistrement et de filtrage de l'entreprise Dolby qui permit par conséquent l'arrivée de la stéréo au cinéma.

À ceci vient s'ajouter un autre problème : le spectateur doit être au milieu des deux enceintes pour avoir une bonne restitution. Il fallut par conséquent développer un dispositif à trois enceintes gauche-centre-droit, donnant une restitution de bien meilleure qualité. De fait, les intensités des deux bandes son (gauche et droite), nommées ici Lt et Rt, sont comparées :

• La partie commune (la «moyenne» des deux bandes) est envoyée vers le haut-parleur central ;
• la partie spécifique à la bande de son gauche (la différence entre la bande de gauche et la moyenne) est envoyée au haut-parleur de gauche,
• et la partie spécifique à la bande de son droite est envoyée sur le haut-parleur droit.

Ceci forme le dispositif dit «Dolby Stereo».

Aux trois voies L (gauche), C (centre) et R (droite), s'ajoute un canal arrière dit «ambiances», ou surround en anglais. Le signal envoyé sur le canal d'ambiance S est principalement basé sur la différence de phase entre les deux canaux Lt et Rt.

Ceci sert à donner une impression supplémentaire de relief, provoquant des sons derrière le spectateur.

Ce dispositif fut appelé Dolby SR (Spectral Recording) par Dolby car le dispositif incorporait aussi un réducteur de bruit Dolby SR, tandis que le Dolby Stereo fonctionnait avant associé à un réducteur de bruit Dolby A. Les dispositifs de restitution Dolby Stereo ou Dolby SR sont fréquemment pourvus d'un caisson de basse, restituant le résultat d'un simple filtrage (les basses fréquences sont envoyées vers ce haut-parleur, il n'y a pas de codage spécifique de la voie)  : en effet, le dispositif auditif n'arrive pas à situer la provenance des sons graves dans l'espace, la position du caisson de basses importe par conséquent peu.

La dernière évolution en date du son analogique est l'utilisation d'un faisceau laser comme source lumineuse, ce qui sert à diminuer la taille du faisceau et par conséquent de perfectionner la bande passante.

Sur les pellicules 70 mm, des pistes magnétiques sont collées sur la pellicule, entre l'image et les perforations. C'est une technique classique d'enregistrement magnétique utilisant le filtrage Dolby. Il y a une piste magnétique par piste audio. (4 canaux au total)

Son numérique

pellicule 35 mm avec pistes de son numériques : SDDS sur les bords, Dolby Digital entre les perforations de droite, et DTS entre la piste optique et l'image

Le son numérique peut se présenter de deux manières. Soit le son numérisé est imprimé sur la pellicule, entre les perforations ou bien entre les perforations et le bord de la pellicule ; il s'agit alors d'une lecture optique de données numériques, comparable à des codes-barres. Cela peut se présenter effectivement comme un code-barres, ou bien comme des points blancs et noirs. Le film peut aussi être livré avec un disque compact (CD), et c'est la référence de la plage à lire (type code-barres) qui est imprimée à côté de la pellicule ; ainsi, s'il est indispensable de couper une image dégradée, le dispositif fait le saut de son correspondant.

Même quand le film utilise un son numérique, la piste son optique est toujours présente, en cas de panne ou si le projecteur n'est pas équipé d'un lecteur numérique. Il existe trois formats, les informations étant inscrites sur des lieux différents de la pellicule :

• Dolby Digital (anciennement Dolby SRD)  : le son encodé est imprimé entre les perforations, sur la partie droite du film (à côté de la bande son optique)  ;
• DTS : Digital Theater Systems, le son est sur un disque compact, un code de synchonisation est imprimé à côté de l'image ; par l'ajout d'un projecteur vidéo, ce dispositif sert à surimprimer des sous-titres (DTS-CSS, pour Cinema Subtitling System)  ;
• SDDS : Sony Dynamic Digital Sound, le son encodé est imprimé sur les bords extérieurs de la pellicule (entre les perforations et le bord)

Les dispositifs de restitution disposent de 8 voies : avant-gauche, avant-demi-gauche, avant-centre, avant-demi-droite, avant-droite, arrière-gauche, arrière-droit et basses (l'oreille perçoit mal la direction d'où proviennent les basses, il n'y a par conséquent qu'un caisson unique).

La bande passante

La bande passante est la gamme de fréquence que peut restituer le dispositif de sonorisation. Le son consiste en des petites variations cycliques de la pression de l'air, plus les variations sont rapide (fréquence élevée), plus le son est aigu. L'oreille entend globalement entre 20 Hz et 20 000 Hz.

Avec le son analogique, la fréquence supérieure de la bande passante était jadis d'environ 5 000 Hz mais atteint 12 000 Hz dans les dispositifs actuels. Ceci est limité par la largeur du faisceau éclairant la bande son et par la vitesse de défilement du film. En effet, si le faisceau a une largeur ℓ, les «détails» de la bande son plus petits que ℓ ne seront pas «vus» par le lecteur (il s'agit d'un ordre de grandeur). Supposons une bande-son composée d'une sinusoïde dont les sommets sont différents de ℓ. Si la vitesse de défilement de la bande est v, alors il passe un sommet l'ensemble des ℓ/v secondes, ce qui correspond à une fréquence de

ƒ = v/ℓ.

On voit par conséquent que plus ℓ est petit, plus ƒ est élevé. De même, plus v est grand, plus ƒ est grand. C'est pourquoi on a relevé la vitesse de défilement du film de 18 à 24 images par secondes, et qu'on essaie d'avoir le faisceau de lecture le plus fin envisageable. Cette taille de faisceau est limitée par le phénomène de diffraction de la lumière.

Pour le son magnétique des pellicules 70 mm, la variation spatiale du champ magnétique la plus petite détectable est de l'ordre de grandeur de la taille de l'entrefer de la tête de lecture. Les images étant plus grandes qu'en 35 mm, la vitesse de défilement du film (en mètres par seconde) est plus grand en 70 mm qu'en 35 (toujours avec 24 images par secondes), le son est par conséquent de meilleure qualité.

Pour le son numérique, la limite est le pas d'échantillonnage.

Notes et références

Voir aussi

• Bande magnétique
• Enregistrement sonore
• Son diégétique et extradiégétique
• Techniques de projection cinématographique

Lien externe

• (fr) Histoire du son au cinéma - cameravideo. net