Panoramique (audio)

Le panoramique (aussi appelé pano ou pan par apocope) est un réglage des appareils de mixage destiné à placer un son monophonique dans l'espace sonore stéréophonique de telle sorte qu'on puisse passer d'un extrême à l'autre, sans qu'un auditeur ne perçoive de variation de volume sonore. Il se présente généralement sous la forme d'un bouton rotatif.

Histoire

Sur les consoles de mixage les plus anciennes et sur les plus simples, le signal d'une voie monophonique est commuté soit vers la voie de sortie gauche, soit vers la droite, soit vers les deux. Ce dispositif a l'avantage de n'exiger aucun composant actif, mais ne permet donc que trois positions. Les studios Disney ont inventé le potentiomètre de panoramique en 1938 pour permettre des réglages intermédiaires pour le premier film diffusé en stéréophonie, Fantasia.

Le bouton de panoramique se généralise avec la diffusion musicale stéréophonique dans les années 1960.

Technique

Bauwesen

Pour répartir le signal monophonique, on utilise deux potentiomètres de courbe logarithmique montés sur le même axe, augmentant le volume d'un côté en même temps qu'ils le diminue de l'autre. Pour que ce réglage n'interagisse pas avec ses voisins, le montage doit prévoir deux amplificateurs tampon.

Un auditeur idéalement placé entre les deux enceintes ne doit pas percevoir de modification du volume sonore lorsque le réglage passe d'un côté à l'autre. La puissance acoustique doit donc rester constante. Quand le panoramique est complètement d'un côté, un seul amplificateur fournit la puissance. Quand il est au milieu, les deux amplificateurs contribuent chacun pour la moitié. Il faut donc que le signal qu'ils reçoivent soit réduit de 3 décibels (dB).

Si on réduit le signal en monophonie par mélange de deux voies avec le panoramique au centre, les deux canaux contribuent de deux signaux identiques et en phase. Cette addition multiplie le niveau en tension du signal par deux, ce qui multiplie sa puissance par quatre. Comme le panoramique n'a diminué le niveau que de trois décibels, le résultat de la réduction monophonique d'un signal réparti sur un canal stéréophonique par un panoramique au centre est une augmentation du niveau de 3 dB.

Plus de deux canaux

La commande de panoramique est plus difficile à réaliser lorsqu'il y a plus de deux canaux. Il faut au moins cinq potentiomètres de mouvements combinés, et non plus deux. Des consoles prévues pour le mixage en 5.1 présentent un joystick de panoramique qui permet de définir une position tout autour de l'auditeur pour chaque son monophonique. La machine calcule les niveaux à envoyer à chacun des canaux gauche, centre, droite, arrière droit et arrière gauche.

Spatialisation

Le panoramique est le réglage de base de la spatialisation d'un son monophonique. Néanmoins, il ne suffit pas à générer une image sonore large. En écoute au casque, la position du son est vague et mal fixée, parce qu'il manque la différence d'instant d'arrivée entre les deux oreilles, pour les sons qui ne sont pas au centre. Avec deux haut-parleurs dans un local d'écoute, les réflexions sur les parois donnent à l'auditeur des indications sur l'origine des sons. Il perçoit trop bien que les hauts-parleur sont les sources, et il en résulte un trou au milieu.

Pour éviter cet effet, on ajoute la plupart du temps une réverbération artificielle stéréophonique au signal produit par le panoramique. Le canal gauche et le canal droit d'une réverbération stéréophonique différent par les premières réflexions, qui, arrivant à l'oreille quelques centièmes de seconde après le son direct, donnent une idée de la position de la source par rapport aux parois d'un local, tandis que la durée de réverbération est uniforme pour tous les emplacements. Un mixage soigneux peut même utiliser plusieurs effets de réverbération, avec des premières réflexions différentes, par groupes de position dans le champ sonore. Des logiciels permettent d'intégrer la variation des premières réflexions au bouton de panoramique.

En sonorisation, les locaux ont le plus souvent trop de réverbération naturelle pour qu'on en ajoute, au risque de rendre le son confus et la parole inintelligible.

Traitement d'un signal stéréo

Un signal stéréo est déjà placé dans l'espace, et le panoramique ne s'y applique pas.

Une méthode naïve pour faire tourner l'image sonore d'un signal stéréo est la balance des deux canaux, présente sur les voies stéréo des consoles de mixage comme sur les chaines hifi. Cependant le changement de la balance ne fait pas réellement tourner le son. Plus le son est près d'un côté, moins il bouge. Un son qui n'est que sur une des deux voies stéréo s'atténue sans changer de voie .

Pour traiter un signal stéréo, il faut séparer le signal stéréo en deux signaux mono, et régler les panoramiques de chacun. De cette façon, chaque bouton de panoramique place un des deux haut-parleurs virtuels correspondant au signal dans l'espace sonore. On peut, de cette manière, placer un signal stéréo réparti sur l'ensemble de l'espace, dans une portion limitée, par exemple la moitié gauche. On ne peut par cette méthode que réduire l'écartement de l'image sonore.

Si on désire l'élargir, il faut, soit par la matrice MS existant sur certaines consoles ou logiciels de mixage, soit en reconstituant cette matrice avec plusieurs tranches de console pourvues d'un commutateur d'inversion de phase, convertir le signal stéréophonique droite-gauche en un signal Ms (« mid-side », milieu - côté), qui est celui qu'on emploie en diffusion radio FM analogique ou en gravure de disque microsillon stéréophoniques :

${\begin{cases}M=L+R-3dB\\S=L-R-3dB\end{cases}}$

Dans cette représentation, le signal S, représentant l'écartement par rapport au centre, permet de régler la largeur de l'effet stéréo. Si on réduit le signal S, on rétrécit l'écart entre les sources apparentes dans le signal stéréophonique. Si on l'amplifie, on élargit au contraire l'image sonore.

Usage créatif

Les artistes et techniciens du son ont parfois joué avec le bouton de panoramique, pour obtenir des effets sans rapport avec la représentation d'un espace sonore.

Voir aussi

Bibliographie

• Pol Simon, « Les Consoles », dans Denis Mercier (direction), Le livre des techniques du son, tome 2 - La technologie, Paris, Eyrolles, 1988, p. 147-188
• (en) Steve Dove, « 25. Consoles and Computers », dans Glen Ballou, Handbook for Sound Engineers (4.th Edition), Focal Press, 2008, p. 817-994
• (en) Hugh Robjohn, « Processing Stereo Audio Files : Just how does stereo work, and how can you manipulate a stereo audio signal to your mix's advantage? », Sound on Sound, Londres,‎ octobre 2010 (lire en ligne)

Articles connexes

• Console de mixage
• Stéréophonie
• Localisation sonore
• Spatialisation sonore