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Le Déphasage

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Le déphasage : que se cache-t-il derrière ce mot couramment utilisé ?

Le déphasage n'est ni plus ni moins qu'un décalage temporel. Cette expression est utilisée en général lorsque l'on se trouve en présence de 2 signaux légèrement décalés comportant en majeure partie des informations identiques. Le mélange des 2 signaux peut se produire de 2 façons : la première électriquement à l'intérieur d'une console de mélange, et la seconde de manière acoustique, cette dernière étant moins problématique : notre cerveau est plus intelligent qu'une table de mixage.

D'une façon électrique, le mélange de 2 signaux se fait en ajoutant le gain des signaux à chaque instant " t ". Exemple, un des signaux est à +10, le second à -15, le point résultant aura un gain de -5. A l'intérieur d'une console, pour que les deux signaux s'ajoutent complètement, leurs panoramiques doivent être à des positions identiques. S'ils sont aux positions extrêmes (un complètement à droite et l'autre à gauche) ils resteront indépendants puisque véhiculés sur un "chemin" ou "bus" différent.

La courbe rouge est le signal d'origine ; la bleue, celle qui est retardée ; et la noire, le résultat de la sommation.

Dans le cas présent, le déphasage représente environ 1/4 de période, l'onde finale possède une amplitude plus importante, mais pour une autre sinusoïde, le résultat pourra être complètement différent. Examinons un autre cas :

Ha oui ! ! Ca change tout ! ! Ici, le signal obtenu est moins fort que les originaux, en effet, les deux ondes sont presque toujours opposées et s'annulent en partie. Nous voyons que le rapport entre la durée du retard et la période de la sinusoïde est un paramètre important, certaines seront assez insensibles alors que d'autres risquent de mal apprécier le traitement. Dans le cas d'un retard égal à la moitié de la période, le signal se retrouve même complètement annulé ; je vous laisse le dessiner, vous allez voir, c'est fastoche.

Evidemment, pour nous, c'est un peu plus compliqué, les sons véhiculés dans une console sont rarement des sinusoïdes seules, ou alors chez les scientifiques. Notre musique à nous, est composée de sons complexes, c'est à dire d'une multitude de sinusoïdes de fréquences différentes les unes sur les autres. A ceci (qui est vrai pour les sons qui "durent") il faut ajouter les attaques, elles n'ont souvent aucun rapport avec la note jouée, mais plutôt avec l'instrument en lui-même.

Donc, lors de la sommation de 2 signaux identiques, mais décalés de quelques millisecondes, certaines fréquences vont être amplifiées, d'autres atténuées. Les fréquences graves ayant de très longues périodes, il est plus difficile de les atténuer, ou alors, le retard sera très important et deviendra perceptible, elles sont donc relativement immunisées. Plus on monte dans le spectre, plus les changements vont être importants. Une fréquence (et ses harmoniques) sera amplifiée, une autre sera complètement atténuée. Le résultat du point de vue spectrale sera une succession de trous et de bosses, on obtiendra ce qui est appelé un "filtre en peigne".

Celui du schéma ci-dessous a été volontairement exagéré (pour mieux voir ;-) )

Plus le délai entre les deux signaux sera important, plus le "coup de peigne" commencera dans les basses fréquences. Pour une atténuation complète d'une sinusoïde, il faut que le retard soit égal à la moitié de sa période. Avec un retard de 0,1ms, la première fréquence à être annulée aura une période de 0,2ms soit 5000 Hz, tandis qu'une autre à 10Khz verra son amplitude doublée puisqu'elle sera parfaitement superposée à la fréquence décalée, elles seront "en phase". Cet effet de filtre en peigne se retrouve dans......le phasing, le flanger....

Petit exercice : Prenez un délai, fixez le feed-back à 0 et tournez le potard du temps de retard entre 0 et 10 ms, et écoutez !

Lors d'une prise de son, il faut prendre en compte la longueur d'onde (c'est la "taille" d'une période) qui se calcule à partir de la formule :

(lambda) est la longueur d'onde en mètre, 340 la vitesse de propagation du son dans l'air à 20°C, et F la fréquence du son. Si vous placez deux micros dans la même direction, et qu'ils ne sont pas à la même distance, les méfaits du filtre en peigne vont apparaître, en avançant et reculant régulièrement un des micros.....Bienvenue au pays du phasing maison ! !

Ouiiinnn ! ! Ben c'est quoi alors "opposition de phase" ?

Dans ce cas, un peu particulier, il n'est plus question de retard, mais d'inversion de polarité, le "+" est inversé avec le "-" , tout ce qui était positif devient négatif, et vice et versa. Deux sons identiques ainsi ajoutés se retrouvent complètement et parfaitement annulés, ce cas n'est possible qu'électriquement. Le schéma ci dessous montre 2 signaux en opposition de phase, lorsque l'un des deux est à +10dB, le deuxième est à -10dB, le résultat est la courbe noire....Du silence !

D'une manière acoustique, l'exemple le plus proche est l'enregistrement d'une caisse claire, les deux micros (de timbre et de peau) sont dirigés vers le même endroit à la même distance mais dans un sens opposé. Tout ce qui est positif pour un micro est négatif pour l'autre....Si l'une des voix n'a pas son inverseur de phase enclenché, vos enceintes ne vont pas sortir grand chose, ou alors avec un son un peu curieux, toutes les parties du son communes aux deux micros vont se retrouver annulées (si les panoramiques sont à des positions identiques). Dans le cas où les pans sont aux opposés, l'opposition de phase se fera au niveau des enceintes, pendant que la membrane de la première avancera, la deuxième reculera. Le déphasage sera transmis de manière acoustique.

Revenons-en au décalage temporel (toujours avec les panoramiques aux extrêmes) si les deux enceintes sont à une distance égale de vos oreilles, c'est le cerveau qui percevra le retard et l'interprétera comme une information de..........spatialisation....que nous étudierons plus tard !!

Pipine, le 17-07-1998

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