Chambre d'écho

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De nos jours, une chambre d'écho ou delay est un effet audio, généralement électronique, utilisé en enregistrement ou en sonorisation et dont le but est de retarder un son afin de donner l'impression d'un écho. Le son s'additionne au son original et se répète, suivant les réglages de l'utilisateur, une seule fois ou plusieurs fois d'une façon décroissante ou indéfiniment (feedback).

Autre moyen complémentaire, une chambre réverbérante est utilisée pour ajouter un effet de réverbération à signal issu d'un studio (par exemple de radiodiffusion) ; pour cela, un ou plusieurs haut-parleurs transmettent le signal à un ou plusieurs microphones dans une salle spécialement conçue à cet effet. On n'y entend que le moins possible d'échos distincts, et surtout une diminution régulière et confuse des derniers sons entendus.

Principe[modifier | modifier le code]

La chambre d'écho utilise une ou plusieurs version du signal d'entrée, retardées de quelques fractions de seconde. L'effet peut mélanger à la sortie, dans une proportion variable, ce signal retardé avec le signal d'entrée. Dans ce cas, on n'entend qu'autant d'écho qu'il y a de versions retardées.

Schéma d'un effet « écho ».

Ces copies retardées peuvent être mélangées au signal d'entrée, atténuées, et rentrer à nouveau dans la ligne à retard. Dans ce cas, le son est répété en diminuant jusqu'à devenir inaudible.

Exemple de signal réentrant  :

Supposons que le signal comporte un claquement à l'amplitude maximale, et que le signal soit retardé de 0,1 seconde et atténué de moitié.

  • après 0,1 seconde le signal est à la moitié de l'amplitude maximale (-6 décibels) et revient à l'entrée ;
  • après 0,1 seconde supplémentaire, soit 0,2 seconde, le signal est au quart de l'amplitude maximale (-12 décibels)  ;
  • après 0,3 seconde le signal est au huitième de l'amplitude maximale (-18 décibels)  ;
  • ...
  • après 1 seconde le signal est au millième de l'amplitude maximale (-60 décibels) et a pratiquement disparu.

Historique[modifier | modifier le code]

Les premières lignes à retard étaient électromécaniques. Elles utilisaient un ressort, dont un transducteur similaire à celui d'un haut-parleur faisait vibrer une extrémité. À l'autre extrémité, un amortisseur permettait de faire vibrer la bobine d'un transducteur semblable à celui d'un microphone dynamique. Les deux transducteurs doivent être munis d'un amortisseur, afin d'empêcher que la vibration rebondisse dans la ligne de transmission. On ne peut pas régler la durée du retard. En déréglant ou en supprimant les amortisseurs ce genre de ligne à retard, Laurens Hammond créa, pour ses orgues, la réverbération à ressort.

Après la Seconde Guerre mondiale, la bande magnétique permit un système moins délicat. Une tête d'enregistrement enregistre le signal sur une boucle, et des têtes de lectures espacées fournissent les versions retardées. On peut régler le retard, soit en changeant la distance entre les têtes, soit en changeant la vitesse de la bande. Le système est assez coûteux et est sujet aux problèmes habituels des magnétophones (mais peut être facilement stéréophonique).

L'échantillonnage du signal et les dispositifs à transfert de charge permettent des systèmes plus compacts, plus résistants et moins délicats. Les échantillons chargent un condensateur, et sont transférés au condensateur suivant à chaque impulsion de l'horloge. Il faut autant de condensateurs que d'impulsions d'horloge dans le délai de retard maximal.

Exemple d'un retard à CCD  :

Pour un échantillonnage de qualité correcte, il faut 50 000 échantillons par seconde. Pour un retard de 0,1 s, il faut 5 000 éléments. C'est possible grâce aux circuits intégrés.

Les systèmes audionumériques fonctionnent de la même manière, à ceci près qu'ils transforment les échantillons en données numériques, mis en mémoire. Il doit y avoir autant d'emplacements mémoire que le produit de la fréquence d'échantillonnage par le délai maximal.

Des lignes à retard sont intégrées à la plupart des appareils qui traitent l'image et le son, afin de permettre de conserver le synchronisme quand le traitement de l'image exige de la retarder, dans bon nombre d'appareils de télécommunications, et en sonorisation pour les grands systèmes de sonorisation. Elles servent aussi dans les réseaux de microphones et de haut-parleurs, permettant d'ajuster leur directivité.

Entourée de connexions vers l'amont ou vers l'aval, elles sont au cœur de beaucoup de systèmes de traitement du signal audio.

La chambre d'écho analogique tend à disparaitre dans le domaine de la sonorisation au profit des systèmes numériques. Seule la réverbération à ressort est encore couramment employée, principalement dans les amplificateurs pour guitare et les systèmes de sonorisation tout-en-un d'entrée de gamme[réf. nécessaire].

Les systèmes numériques tendent à regrouper, dans un même boîtier, toutes les fonctions de traitement du signal qui utilisent des retards, c'est-à-dire à peu près toutes, avec une richesse qui n'est limitée que par le prix et la complexité d'utilisation, croissant avec le nombre de paramètres à régler. Les boîtes d'écho spécialisées ne se trouvent plus guère que comme pédales d'effet écho-délai pour guitaristes.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Le principe de la chambre d'écho est utilisé pour :

Pour compenser les distances entre haut-parleurs provoquant un déphasage ou une mauvaise perception de la direction source sonore, on utilise une ligne à retard, dont le signal de sortie est le signal d'entrée avec le temps de retard prescrit, sans mélange.

Par le musicien[modifier | modifier le code]

Le delay est employé par certains instrumentistes, principalement les guitaristes, ou autres instrumentistes dès qu'ils utilisent un microphone. La pédale de delay (insérée entre le micro de l'instrument et l'amplificateur) est commandée, généralement, au pied; une autre commande permet le réglage du feedback. Il y a plusieurs utilisations possibles dont :

  • donner de l'espace sonore à l'instrument dans sa diffusion ;
  • utiliser les délais assez longs (entre 1 et 2 secondes) permettant de jouer à la façon d'un canon avec soi-même. Certains boîtiers sont adaptés à cet usage et détectent la cadence, soit par pression du pied (tap), soit par analyse du signal.

Par l'ingénieur du son[modifier | modifier le code]

L'ingénieur du son va, en général, disposer de boîte d'effets plus complètes, dont les délais et échos ne seront qu'un des réglages, pour donner une dimension à un instrument dans l'espace sonore du mixage.

Articles connexes[modifier | modifier le code]