Bande son

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La bande son d'un film constitue sa partie sonore. De 1891 (date des premiers films du cinéma) à 1927, il n'y a pas de bande son accompagnant la bande image, il s'agit de films muets. Mais le cinéma muet n'est pas silencieux, les films sont accompagnés de musique jouée in situ ou gravée sur cylindre ou disque de cire, et bruités à chaque séance. La mise au point de sons enregistrés, reproduits en synchronisme avec l'image, a donné au cinéma un nouvel essor. L'arrivée d'un ingénieur du son sur les plateaux a révolutionné les méthodes de réalisation d'un film.

Historique[modifier | modifier le code]

  • 1891 : Premiers films de Thomas Edison et de son ingénieur William Kennedy Laurie Dickson. Films muets, bien que tous centrés sur des sujets sonores, Edison rêvant de réaliser le mariage image-son.
  • 1892 : Premiers dessins animés du cinéma d'Émile Reynaud. Films avec musique originale pour chaque dessin animé, composée et jouée in situ (Musée Grévin) par Gaston Paulin.
  • 1895 : Premiers films des frères Lumière. Films muets, auxquels est rajouté par la suite un accompagnement musical improvisé.
  • De 1895 à 1926 : Différents essais sont tentés par synchronisation approximative entre une bande image et un phonographe. Premier essai notoire : en 1895, Laurie Dickson joue lui-même au violon une mélodie de Planquette. Essais probants : à partir de 1902, Léon Gaumont fait enregistrer des Phonoscènes, chansons interprétées en playback, synchronisation par départ simultané des deux machines.
Procédé Vitaphone : à l'arrière de l'appareil de projection, une sorte de tabouret (au centre) : le lecteur de disque gravé (l'un des opérateurs tient un disque).
  • 1926 : la firme Warner Bros. produit un long-métrage sonore, Don Juan, avec le procédé Vitaphone de Western Electric, dans lequel les projecteurs et les tourne-disques qui leur sont associés sont entraînés par des moteurs synchrones grâce auxquels les vitesses des deux machines sont toujours identiques. La bande son du film comporte essentiellement de la musique et quelques très rares paroles synchronisées.
  • 1926 : Warner produit Une scène dans la plantation, un court-métrage où Al Jolson, grimé en pauvre journalier nègre, chante une berceuse bien rythmée, Rock-a-Bye Your Baby with a Dixie Melody, et deux autres chansons[1], mais soudain, il regarde droit dans l’objectif de la caméra, interrompt sa chanson et se met à parler. Au cours des projections, « les spectateurs sont enthousiasmés car, ô miracle ! le chanteur s’adresse à la caméra, donc à eux, et les interpelle avec une répartie devenue célèbre, « Attendez, attendez une minute… Vous n’avez encore rien entendu ! », qu’il reprend plus tard dans Le Chanteur de jazz[2] ». C'est réellement le premier film parlant.
  • 1923, le 10 avril, les danois A. Poulsen et A. G. Petersen déposent le brevet de l'enregistrement sonore sur film cinématographique, procédé à densité constante. En 1926, la Gaumont achète le procédé et en fait une démonstration publique.
  • 1927 : Dopé par ce succès, Warner produit le long-métrage Le Chanteur de jazz, avec le même procédé Vitaphone. Cependant, les dialogues du film sont tous écrits sur des cartons d'intertitres et sont prononcés "en muet" (on n'entend pas les comédiens). Ce n'est donc pas un film parlant, mais un film chantant.
  • 1927 : Fox Film Corporation inaugure le premier son optique enregistré sur la copie de projection.
  • La nouveauté de l'enregistrement du son impose l'insonorisation des studios de cinéma et l'abandon d'une habitude solidement implantée à l'époque de ce que l'on va bientôt appeler le cinéma muet : l'organisation de plusieurs plateaux de tournage dans un seul bâtiment. Le bruit du fonctionnement des caméras est d'abord masqué par des cabines insonorisées vitrées dans lesquelles sont enfermés techniciens et machines. Puis, afin de pouvoir déplacer plus facilement la caméra, celle-ci est "blimpée", c'est-à-dire qu'elle est introduite dans un caisson isolant, un (en) blimp. Parallèlement, les fabricants développent des mécanismes plus silencieux. Pour permettre les plans longs correspondant aux séquences musicales des films sonores, les studios portent la taille des magasins de pellicule de 120 à 300 m, permettant une durée de 11 minutes[3]. La reproduction du son impose une cadence de prise de vues et de projection plus uniforme et régulière. Elle est fixée à 24 images par seconde au lieu des 16 à 25 précédemment[4].
  • 1931 : Entrée du multicanal[5].
  • 1967 : Arrivée du dolby[5].
  • 1977 : Dolby stéréo[5].
  • 1990 : Arrivée du numérique[5].

Composition d'une bande son[modifier | modifier le code]

  1. Les dialogues et sons synchrones enregistrées sur le tournage et, éventuellement, les dialogues postsynchronisés en postproduction.
  2. Le montage son des effets, des ambiances et de la conception sonore.
  3. Les bruitages enregistrés en postproduction.
  4. La musique — généralement l'un des composants essentiels de la bande son d'un film, elle offre au spectateur un support à son émotion.

Ces différentes sources sonores sont mixées pour constituer la bande son finale du film.

Enregistrement et reproduction d'une bande son[modifier | modifier le code]

Son analogique[modifier | modifier le code]

Le procédé primitif du départ simultané de deux machines offrait tous les risques possibles de désynchronisation mécanique, avec la variation de leurs vitesses respectives, et un problème insoluble quand un incident de projection avait pour conséquence l'amputation d'images détériorées, la bande image devenant alors plus courte que le son accouplé. Le procédé Vitaphone éliminait le premier inconvénient, mais ne pouvait rien contre tout raccourcissement accidentel de la bande image, la seule solution étant de remplacer les images tombées par de l'amorce noire, ou — solution plus onéreuse — de tirer une nouvelle copie.

Bandes son optiques sur les pellicules de cinéma.

Dès 1927, le son porté par la bande image elle-même remplace le disque de cire utilisé auparavant. « Le son Movietone de Fox Film Corporation est dit à densité variable, l’enregistreur comporte un aimant à deux branches entre lesquelles un fil tendu est parcouru par le courant électrique modulé provenant d’un micro. Le fil s’écarte en fonction de l’intensité du courant et masque plus ou moins une forte lumière qui traverse les deux branches. Les variations de cette lumière, recueillies par un objectif, impressionnent sur le côté une pellicule de cinéma 35 mm vierge[2] ». À l'inverse, une lampe éclaire fortement la "piste optique" de la copie de projection, l'intensité de la lumière traversant le film est mesurée par une cellule photoélectrique qui transforme cette intensité en un signal électrique, signal qui est ensuite envoyé vers un procédé d'amplification. Les variations de niveau de gris provoquent les variations de l'intensité lumineuse, donc du signal électrique. Mais ce procédé, qui enregistre le son sur un négatif ordinaire, implique un excellent contrôle de l'exposition et du contraste du film, pour éviter les distorsions[6].

En 1928, Radio Corporation of America (RCA) lance le son Photophone qui est dit à densité fixe. « L’enregistreur est équipé d’un galvanomètre à miroir qui oscille en fonction des variations de l’intensité du courant sorti du micro. Le miroir est éclairé par une forte lumière qui est plus ou moins renvoyée en direction d’un objectif qui enregistre sur film 35 mm l’amplitude de l’éclairage reçu[2] ». Le son à densité fixe n'utilise pas la gamme des gris, car il est enregistré sur une émulsion orthochromatique, qui ne retient de la lumière que le blanc, dessinant sur le fond noir de la pellicule la représentation analogique de l'intensité et de la hauteur des sons. Le traitement est beaucoup plus simple, il suffit de développer à fond, le révélateur est moins cher, et le film est en général de la pellicule de tirage positif, également moins chère[6].

Pour les deux procédés, l'usure progressive de la gélatine de la pellicule, les rayures dues aux nombreux passages dans les mécanismes des appareils de projection plus ou moins bien nettoyés, et le dépôt d'huile provenant des nombreuses pièces en mouvement, causent une augmentation du bruit de fond et en conséquence un mauvais rendu sonore, provoquant le déclassement des copies usagées après seulement une trentaine de jours d'exploitation[6].

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. Représentation de deux dispositifs.

Le lecteur se situe après la fenêtre de projection, avec un décalage de 20 images. Ceci explique que, lorsque la pellicule dérape sur les débiteurs ou est coupée, le défaut sonore arrive un peu moins d'une seconde après le défaut image (ce décalage n'existe plus avec un son numérique). D'autre part, si la copie est mal chargée (boucles d'amortissement - dites boucles de Latham - trop grandes ou trop courtes), le son peut être légèrement en avance ou en retard sur l'image ; il s'agit là d'un problème de projection indépendant des éventuels problèmes de synchronisation en post-production.

Dans les années 1950, le son stéréo est lancé. Comme il est nécessaire de loger deux pistes sur le bord de la pellicule, dont la largeur est donnée une fois pour toutes, tout en gardant la compatibilité avec le son monophonique, chaque piste est deux fois plus petite qu'une piste mono, le rapport signal/bruit est amoindri, ce qui dégrade la qualité du son. C'est la méthode d'enregistrement et de filtrage de l'entreprise Dolby qui permet alors une mise au point satisfaisante de la stéréo au cinéma.

Pour bénéficier d'une bonne restitution du son, le spectateur doit être au centre des deux enceintes. Un système à trois enceintes gauche-centre-droit a été développé, donnant une restitution de bien meilleure qualité. De fait, les intensités des deux bandes son (gauche et droite), appelées 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 constitue le système 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 essentiellement basé sur la différence de phase entre les deux canaux Lt et Rt. Ceci permet de donner une impression supplémentaire de relief, provoquant des sons derrière le spectateur.

Ce système fut nommé Dolby SR (Spectral Recording) par Dolby car le système incorporait aussi un réducteur de bruit Dolby SR, alors que le Dolby Stereo fonctionnait avant associé à un réducteur de bruit Dolby A. Les systèmes de restitution Dolby Stereo ou Dolby SR sont souvent munis 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 système auditif n'arrive pas à situer la provenance des sons graves dans l'espace, la position du caisson de basses importe donc peu.

La dernière évolution en date du son analogique est l'utilisation d'un faisceau laser comme source lumineuse, ce qui permet de diminuer la taille du faisceau et donc d'améliorer la bande passante.

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

Son double bande[modifier | modifier le code]

Dans les phases de montage, et aussi en projection de démonstration en raison de la qualité supérieure du son, la bande son était enregistrée sur une ou plusieurs bandes magnétiques perforées comme du film.

Les films 35 mm comportaient au plus six pistes par bande, les films 16 mm, au plus deux. Les tables de montage permettaient un assemblage indépendant de deux à quatre bandes son magnétiques. Un repère sur la pellicule image et sur la bande permettait le synchronisme. Pour le mixage, ces bandes étaient disposées sur des machines dont les roues à picots étaient synchronisées avec celles du projecteur. On obtenait une seule bande, avec son repère de synchronisme.

Des projecteurs dits double-bande comportaient, de part et d'autre, deux cabestans sur le même axe, assurant avec simplicité le synchronisme entre la bande image et la bande son, dès lors que les repères avaient été mis vis-à-vis au départ, à condition que les bandes soient restées intactes.

Son numérique[modifier | modifier le code]

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

Trois formats sont utilisés, les informations sonores de chaque format disponible étant inscrites sur des endroits différents sur la pellicule :

  • Dolby Digital (anciennement Dolby SRD) : le son encodé est imprimé en paquets entre les perforations, sur la partie gauche du film (à côté de la piste sonore stéréo optique analogique);
  • DTS : Digital Theater Systems, inspiré "fortement" par le LC Concept, le son est lu par un CD-ROM, un Timecode (temporel) (code d'adressage et de synchronisation) est photographié à côté de la piste optique ;
  • SDDS : Sony Dynamic Digital Sound, le son encodé se répartit sur les bords extérieurs de la pellicule (entre les perforations et le bord)

Les systèmes de restitution disposent de 6 à 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 donc qu'un caisson unique).

Article détaillé : Son multicanal.

Même lorsque le film utilise un son numérique, la piste son optique est toujours présente, en cas de dégradation de la copie ou de panne du système et dans le cas où le projecteur n'est pas équipé d'un lecteur numérique.

La bande passante[modifier | modifier le code]

La bande passante est la gamme de fréquences que peut restituer un système[7]. Le son consiste en petites variations cycliques de la pression de l'air. Plus les variations sont rapides (fréquence élevée), plus le son est aigu. L'oreille entend les sons suffisamment forts entre 16 Hz et 16 000 Hz.

Avec le son analogique, la bande passante atteignait environ 4 000 Hz ; mais les systèmes actuels donnent 12 000 Hz[réf. nécessaire]. La largeur de la fente éclairant la bande son et la vitesse de défilement du film limitent cette fréquence maximale. Si le faisceau a une largeur ℓ, les « détails » de la bande son qui ne sont pas suffisamment grands par rapport à ℓ seront mal « vus » par le lecteur. Supposons une bande-son composée d'une sinusoïde dont la fréquence est

ƒ = v/ℓ.

La période de la sinusoïde, c'est-à-dire le temps après lequel elle se reproduit exactement, est représenté sur le film dans une longueur exactement égale à ℓ, et, en conséquence, la moyenne de sa valeur, vue par le lecteur, est toujours nulle. On ne peut reproduire cette fréquence, ni aucune fréquence multiple, pour lesquels le résultat est identique.

On voit que plus ℓ est petit et v, grand, plus ƒ est élevé. C'est la raison pour laquelle on a relevé la vitesse de défilement du film de 18 à 24 images par seconde[réf. souhaitée], et que l'on essaie d'avoir le faisceau de lecture le plus fin possible. La diffraction de la lumière et l'augmentation du niveau de bruit de fond quand la puissance optique captée diminue s'opposent à la diminution de la taille du faisceau.

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'ouverture 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 seconde), le son est donc de meilleure qualité.

Le son numérique sur film[modifier | modifier le code]

Pour le son numérique, la limite est le nombre de bits que l'on peut enregistrer sur le film. On a voulu conserver la compatibilité des copies son numérique avec les systèmes antérieurs. L'enregistrement numérique n'occupe donc que des parties inutilisées jusqu'alors. L'aire disponible est assez faible. Pour les mêmes raisons de facilité de traitement qui ont fait préférer l'enregistrement optique analogique à densité fixe et largeur variable, on a choisi un encodage des bits à deux niveaux par élément de surface. La technologie du film détermine le plus petit élément qu'on puisse insoler ou non et lire ensuite avec une certitude raisonnable soit « 0 », soit « 1 ». Le nombre total de bits est le quotient de la surface disponible par la taille de cet élément.

Les comptes du son numérique  :
  • Pour un son de qualité CD, fréquence d'échantillonnage 44 100 Hz, 16 bits, il faut 705 600 bits⋅s-1 par canal. En pratique, cependant, il est nécessaire d'utiliser un quart de cette quantité en plus, pour le contrôle de redondance cyclique, soit approximativement 900 000 bits⋅s-1.
  • La surface disponible sur le film 35 mm est de 665 mm2 par image, desquels il faut retirer 352 mm2 de cadre image, 38 mm2 de piste son optique et 50 mm2 de perforations. Il reste donc 5 400 mm2 par seconde pour inscrire le son numérique.
  • Pour arriver à inscrire un son monophonique de qualité CD, il faut inscrire 170 bits⋅mm-2 ; pour un son stéréophonique 340 bits⋅mm-2, ce qui revient à inscrire chaque bit dans un carré d'à peine plus qu'un vingtième de millimètre de côté.

Les valeurs nécessaires sont très proches des capacités maximales du film. Réduire la qualité audio à celle de la meilleure qualité connue avant le numérique pour les films, celle l'enregistrement magnétique 35 mm, avec une bande passante de 12 kHz et un rapport signal sur bruit de 74 dB correspondant à une résolution de 12 bits, permet de réduire ce débit de 55 %.

Tous les systèmes qui enregistrent le son numérique sur le film utilisent une forme d'encodage psychoacoustique, qui, en n'encodant que ce qui peut effectivement être entendu, permet de réduire dans des proportions bien supérieures le débit numérique. La qualité du son doit s'apprécier par d'autres critères que celui de la bande passante.

L'électronique numérique permet aussi d'assurer, par un code temporel qui n'utilise que quelques bits par image, la synchronisation du défilement du film avec une bande son enregistrée sur un CD ou tout autre media à accès aléatoire.

Cinéma numérique[modifier | modifier le code]

Le cinéma numérique remplace, autour des années 2010, très rapidement les salles de cinéma traditionnellement photochimiques. Plusieurs raisons peuvent l'expliquer; d'abord le photochimique reste une industrie très polluante et coûteuse, le succès en 2009 du film Avatar en 3D semble ouvrir de nouvelles portes à l'industrie du divertissement, la loi française du 30 septembre 2010 relative à l'équipement pour la diffusion numérique en salles[8] favorise l'équipement des salles de cinéma.

Bande sonore du cinéma numérique[modifier | modifier le code]

Pour l'image comme pour le son, la rupture technologique est totale. Il n'y a plus de support linéaire, image et son sont devenus des fichiers informatiques.

La bande sonore n'a plus besoin d'être compressée en débit ou de données ; le cahier des charges prévoit 16 pistes audio PCM.

Bande sonore du cinéma en relief[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. April Showers, When the Red, Red Robin Comes…
  2. a, b et c « Wait a minute, wait a minute, you ain't heard nothin' yet ! » - Marie-France Briselance et Jean-Claude Morin, « Grammaire du cinéma », Nouveau Monde éditions, Paris, 2010 (ISBN 978-2-84736-458-3)
  3. L. Lobel (traduction et adaptation) et W. Petersen, « Chronique cinématographique », Science et industries photographiques,‎ octobre 1929, p. 111 (lire en ligne).
  4. L'unification de la cadence de projection était auparavant encore en discussion (L. Lobel, « Chronique cinématographique », Science et industries photographiques,‎ décembre 1926, p. 123 (lire en ligne)).
  5. a, b, c et d Historique du son au cinéma
  6. a, b et c Lobel et Petersen 1929.
  7. On donne la fréquence pour laquelle la puissance transmise est réduite à la moitié (-3 dB).
  8. chercher sur le site du CNC http://www.cnc.fr « cinéma numérique »

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]