L'art et la science de l'enregistrement immersif

avec Hyunkook Lee et Andrew Scheps

L'art et la science de l'enregistrement immersif

avec Hyunkook Lee et Andrew Scheps

Le professeur Hyunkook Lee de l'université de Huddersfield et le mixeur/producteur Andrew Scheps, lauréat d'un Grammy Award, se sont récemment entretenus pour une discussion approfondie sur les techniques d'enregistrement audio immersif lors de la convention AES 2024 à New York. Au cours de cette conversation, animée par Schoeps sur son stand, ils explorent l'art et la science de la capture audio spatiale, les principes fondamentaux des techniques de microphonie immersive et les considérations les plus importantes en matière de qualité des microphones. Regardez l'intégralité de leur discussion ci-dessous pour découvrir des informations qui font le lien entre la précision technique et l'expression créative.

Une rencontre entre l'art et la science

Lorsque Hyunkook Lee et Andrew Scheps, mixeur et producteur récompensé aux Grammy Awards, se sont rencontrés pour la première fois lors de la conférence internationale AES sur l'audio spatial et immersif, ce fut le début d'une collaboration fructueuse. Andrew, impressionné par l'enregistrement du récital d'orgue de Hyunkook, a décrit son expérience : « Lorsque nous avons réécouté exactement le même enregistrement, en mappant simplement les canaux aux enceintes, sans aucun traitement... c'était époustouflant. Les basses étaient tout simplement incroyables. »

Ce qui a captivé Andrew, c'est que l'enregistrement ne se contentait pas de recréer l'expérience live, mais la surpassait. « Je regardais les pieds appuyer sur les pédales, et je me disais : «Oh, il y a quelque chose dans les basses.». Mais dans l'enregistrement, la puissance et l'émotion suscitées par les pédales d'un orgue d'église étaient présentes d'une manière qui n'existait pas dans la salle. »

Les principes fondamentaux de l'enregistrement immersif

Au cœur de cette conversation se trouve l'approche de la capture de paysages sonores naturels en trois dimensions. Développées après des années de recherche au laboratoire de psychoacoustique appliquée de l'université de Huddersfield, les techniques de Hyunkook répondent à une question fondamentale : comment disposer les microphones pour les canaux en hauteur dans l'audio immersif ?

« L'approche traditionnelle consiste à espacer tous les microphones », explique Hyunkook. « Mais j'ai eu cette idée : nos oreilles sont espacées horizontalement, mais tout ce qui se trouve au-dessus est capté en un seul point. Alors, avons-nous vraiment besoin d'espacement ? »

Trois approches principales pour les réseaux immersifs

Selon Hyunkook, il existe trois approches principales pour les réseaux de microphones immersifs :

  1. Espacement horizontal, espacement vertical - Réseaux avec espacement entre tous les microphones
  2. Espacement horizontal, coïncidence verticale - maintient l'espacement horizontal mais avec un placement vertical coïncident
  3. Coïncidence horizontale, coïncidence verticale : approche entièrement coïncidente, comme l'ambisonie, qui présente certains avantages mais nécessite de s'asseoir à un endroit précis pour profiter pleinement du son

Le concept clé de la technique préférée de Hyunkook est un réseau espacé horizontalement et coïncident verticalement. Cette approche permet une reproduction spatiale naturelle tout en conservant une excellente compatibilité descendante avec des formats tels que le 5.1 et le stéréo.

La science derrière la technique

Le parcours de Hyunkook avec sa technique de réseau de microphones recommandée, « PCMA-3D », a débuté en 2013 avec une série d'expériences sur l'effet de l'espacement des microphones sur l'impression spatiale. « Nous avons constaté qu'aucun espacement [vertical] ne faisait de différence. 0, 0,5 mètre, 1 mètre, 1,5 mètre, cela ne changeait rien », explique Hyunkook. Cette révélation est devenue la base de la conception de son réseau.

À l'origine, cette technique a été développée sous la forme d'un réseau 5.1 avec « un microphone [sous-réseau] pointé vers l'avant et les autres microphones pointés vers l'arrière », ce qui permettait aux ingénieurs de mixer ces signaux pour créer des « effets de zoom avant et arrière virtuels » avec plus d'ambiance lorsqu'ils étaient orientés vers l'arrière ou un son plus direct lorsqu'ils étaient pointés vers l'avant. (Une technique similaire est la technique « OCT-3D » développée par Theile et Wittek).

Après ses expériences de 2013, Hyunkook s'est rendu compte qu'il pouvait « l'incliner davantage vers le haut afin de capter le son principal et la hauteur en un seul point, tout comme nos oreilles captent le son ».

 

Versions et configuration du PCMA-3D

Le PCMA-3D est une technique flexible dont le concept clé est un réseau espacé horizontalement et coïncident verticalement (la technique ORTF-3D repose sur le même principe).

Hyunkook explique que la configuration standard comprend :

  • Des microphones LCR (gauche-centre-droite) généralement espacés d'un mètre
  • Des microphones avant disposés à un angle d'environ 45 degrés par rapport au centre
  • Un microphone central placé à environ 25 cm du point de base
  • Des microphones arrière positionnés à environ un mètre du point de base
  • Des canaux latéraux pour le 7.1.4 utilisant des supercardioïdes orientés vers les côtés

Pour la PCMA-3D Version 1, les canaux en hauteur utilisent une technique de coïncidence avec des microphones supercardioïdes (généralement des Schoeps CCM 41 ou MK 41) pointés directement vers le plafond, disposés de manière à coïncider avec les microphones principaux. « L'avantage est qu'il est très facile de passer en 5.1 ou en stéréo. Vous n'ajoutez en fait aucune coloration tonale autre que la réverbération qui vient d'être ajoutée aux signaux », explique Hyunkook.

 

 

Pour le PCMA-3D Version 2, que Hyunkook a utilisé pour les enregistrements d'orgue, il a introduit un certain espacement entre la couche principale et la couche de hauteur. « Lorsque j'ai enregistré l'orgue, j'ai ajouté un peu d'espacement, car il s'agit avant tout de reconstruction harmonique, l'orgue étant un instrument très volumineux », explique Hyunkook. Cet espacement crée une tonalité différente, car avec un instrument aussi volumineux, « il ne s'agit plus d'ambiance, car on capture le son direct de l'orgue ».

Cette variante utilise des capsules cardioïdes larges (par exemple Schoeps MK 21) ou des capsules omnidirectionnelles à égalisation de champ diffus (par exemple Schoeps MK 2H) pour le LCR.

 

 

Le choix des capsules microphoniques varie également en fonction du matériel source. Pour les enregistrements orchestraux, Hyunkook recommande des capsules omnidirectionnelles telles que la capsule omnidirectionnelle à égalisation de champ diffus Schoeps MK 2H afin de capturer davantage les basses fréquences. Cependant, même avec des microphones principaux omnidirectionnels, il souligne que « pour la couche supérieure, les supercardioïdes fonctionnent parfaitement ».

Pourquoi des microphones Schoeps ?

Les deux ingénieurs expliquent avec emphase pourquoi les microphones Schoeps sont essentiels à leur configuration d'enregistrement immersif.

« Le plus important avec les micros Schoeps, c'est la tonalité », affirme Hyunkook. « L'équilibre tonal n'est ni trop grave ni trop terne. Il est tout simplement parfait. Le son est musical, et je n'ai pas besoin d'égaliser quoi que ce soit. En général, j'utilise les signaux originaux sans même passer par un filtre passe-haut. C'est un son très pur et neutre, que j'apprécie beaucoup. »

Andrew souligne la cohérence cruciale de toute la gamme Schoeps : « Même lorsque vous changez de configuration, la tonalité des capsules reste très cohérente. C'est très important, car vous ne voulez pas avoir à compenser quoi que ce soit. Dès que vous commencez à modifier les réglages, toute cette cohérence disparaît et vous perdez une grande partie des avantages de la technique de prise de son elle-même. »

Le son naturel des microphones Schoeps est devenu la pierre angulaire du flux de travail d'Andrew. « Je n'ai encore jamais eu à égaliser quoi que ce soit que j'ai enregistré avec eux », explique-t-il. « On a vraiment l'impression d'être dans la pièce. » Il s'empresse de dissiper une idée reçue sur les microphones au son neutre : « On pourrait dire : « Oh, c'est peut-être un son ennuyeux. » Ce n'est pas le cas. C'est en fait un son très excitant, mais très présent. »

Andrew oppose cela à des configurations emblématiques mais très colorées : « Si vous utilisez un Decca Tree avec de vieux microphones à lampe, des M49 et des M50, vous obtenez un son magnifique que nous avons déjà entendu, mais c'est un son très, très affecté. Les gens le trouvent très naturel. Cela n'a rien à voir avec ce que vous entendez dans la pièce. » Avec Schoeps, dit-il, « j'ai l'impression d'avoir un point de départ facile à atteindre, avec lequel on peut tout faire, mais jusqu'à présent, je n'ai pas eu à faire quoi que ce soit. Il s'intègre parfaitement à tous les morceaux sur lesquels je l'ai utilisé. »

Avantages pratiques : portabilité et flexibilité

Au-delà de la qualité sonore, les deux ingénieurs ont souligné les avantages pratiques de la série de microphones Colette de Schoeps pour les configurations immersives :

« D'un point de vue pratique, les microphones de la série Colette sont particulièrement compacts », note Andrew. « Je dispose d'un étui qui ressemble à une trousse à crayons et qui contient les 11 microphones. Ils sont donc très faciles à transporter, ce qui est très important pour moi. Je dois pouvoir les installer rapidement et dans des endroits où cela serait difficile avec d'autres microphones. »

Hyunkook ajoute : « Lorsque Schoeps a lancé le CMC 1, cela a été une véritable bouée de sauvetage. Je réalise beaucoup d'enregistrements sur site, où il faut parfois suspendre le microphone à un balcon ou au plafond. Le microphone doit être suffisamment petit, sinon les vidéastes le détestent. »

La modularité des microphones Schoeps offre une flexibilité exceptionnelle. « Une fois que vous disposez d'un ensemble de capsules MK et de corps CMC, vous pouvez simplement échanger les capsules », explique Hyunkook. « Je peux varier les combinaisons : utiliser le CMC 1 avec le MK 4, ou le CMC 6 avec d'autres capsules. C'est extrêmement flexible. »

Applications créatives au-delà de l'enregistrement Classique

Alors que les réseaux de microphones ont traditionnellement été utilisés pour l'enregistrement classique et orchestral, Hyunkook et Andrew sont tous deux enthousiastes à l'idée d'étendre ces approches aux productions pop et rock.

« Les enregistrements de quatuor à cordes que j'ai réalisés sont destinés à un groupe très traditionnel », explique Andrew en faisant référence à son travail avec le groupe de rock indépendant atmosphérique Low Roar sur leur album « House in the Woods » (la production est désormais disponible) et au morceau « None of Your Business », qui montre à quel point l'enregistrement immersif du quatuor à cordes s'intègre parfaitement aux éléments conventionnels. « Il n'y a rien d'immersif dans la production, à part l'enregistrement du quatuor à cordes, et cela s'intègre parfaitement au reste de l'enregistrement [qui a été réalisé en 2.0]. Il n'y a aucun compromis ni rien de ce genre. »

Hyunkook ajoute : « Maintenant que l'enregistrement immersif suscite davantage d'intérêt dans la pop et le rock, je pense que nous pouvons créer de nombreuses opportunités. Différentes configurations pourraient fonctionner pour l'enregistrement de la batterie. Le même concept de disposition verticale coïncidente peut être utilisé pour les overheads de batterie, mais en les espaçant. Tout comme les cardioïdes classiques pointés vers les cymbales, mais en ajoutant deux microphones supplémentaires vers le haut. »

Des possibilités créatives inattendues

La flexibilité des techniques d'enregistrement immersif a ouvert des possibilités créatives surprenantes à Andrew : « J'avais les micros avant pour la version stéréo de la chanson et les autres micros pour la version immersive. Mais j'ai découvert que les micros en hauteur créaient à eux seuls un son éthéré incroyable pour certaines parties de l'arrangement avec des harmoniques. »

Cette découverte a permis à Andrew de prendre des décisions créatives même dans les mixages stéréo : « Je pouvais réellement décider, dans le mixage stéréo, du niveau d'ambiance que je souhaitais obtenir, simplement en mixant et en appairant les signaux des microphones. C'était vraiment extraordinaire, et je n'aurais jamais imaginé que je ferais cela. »

Regard vers l'avenir

Tous deux expriment un enthousiasme considérable pour la poursuite de leur travail avec les techniques d'enregistrement immersif et les microphones Schoeps.

« Je souhaite simplement enregistrer davantage », s'exclame Andrew. « Je fais cela depuis longtemps, et certaines choses ne sont plus aussi nouvelles ou passionnantes qu'auparavant. Cependant, je suis impatient d'enregistrer davantage avec cette technique. C'est incroyable. »

Hyunkook conclut : « J'apprécie vraiment que des scientifiques et des artistes travaillent ensemble. C'est ainsi que nous pouvons réellement créer quelque chose de nouveau et repousser les limites. Les scientifiques doivent comprendre les besoins des artistes, et les artistes peuvent tirer profit de la recherche scientifique. Ensemble, nous pouvons créer quelque chose. »

Pour en savoir plus sur les recherches du Professeur Hyunkook Lee, veuillez consulter le site de l'Applied Psychoacoustics Lab de l'université de Huddersfield.


Andrew Scheps est un producteur, mixeur et ingénieur du son récompensé aux Grammy Awards qui a notamment travaillé avec Adele, les Red Hot Chili Peppers et Metallica.

Decca-Tree Set 3D

Recording technology for immersive audio

CCM 41

CCM 2H

Microphone Compact

MK 41

FR: Mikrofonkapsel

MK 4

Capsule Microphone

MK 21

CMC 1 U

Amplificateur pour Microphone

CMC 6

Amplificateur pour Microphone

ORTF-3D

Setup for 3D Audio