Le home cinéma
Le home cinéma (ou home theater) est très en vogue, je le comprends étant moi même « cinéphile » et projectionniste. Par ailleurs l'avènement de la vidéo en haute définition amène la qualité d'un (bon) home cinéma à celle d'une salle professionnelle (ou presque).
Revue de détails :
L'audio multicanal :
Il faut différencier la configuration des canaux, des formats qui permettent d'exploiter ces configurations :
Il
existent donc différents formats sous lesquels peuvent
être enregistrées les pistes sonores :
¤ Le support DVD inclus de manière standard les piste en Dolby Digital et en PCM stéréo, le format DTS est une option intéressante.
¤ Les supports HD-DVD et Blue-ray comportent de manière standard les pistes encodées en DTS, ils offrent en outre différents formats d'enregistrements optionnels (qui conservent la même configuration des canaux) :
- le Dolby Digital plus et le DTS-HD (High resolution audio) qui sont des versions moins compressées des précédents formats (Dolby digital et DTS).
- le Dolby TrueHD et le DTS-HD Master audio sont des formats de compression « sans perte » qui autorise une restitution du signal tel qu'en sortie de console (de 24bit/96kHz sur 8 canaux à 24bit/192kHz sur 6 canaux).
Les débits induits par ces formats haute définition implique l'emploi de la nouvelle connectique HDMI, qui inclus également le transport du signal vidéo.
¤ Le SDDS n'est pas disponible pour les particuliers.
¤ Les modes Dolby Prologic II et DTS Néo, qui offrent une restitution sur 5 canaux émulée à partir d'une prise stéréo traditionnelle, sont une aberration dans le sens où l'enregistrement original n'est plus respecté.
¤ Les traitements propriétaire par DSP sont également à proscrire.
¤ Le meilleur transport numérique est l'HDMI, obligatoire pour les formats HD (suivit de la fibre optique, de l'AES-EBU sur XLR, puis le S/PDIF coaxial sur Cinch/RCA), le meilleur transport analogique est le symétrique sur connecteur XLR.
¤ Le signal audio, multi-canal ou non, peut-être décodé par notre lecteur, dans ce cas il est possible de passer outre le préampli (dans le cadre d'une salle dediée, mais nous n'aurons alors plus de commande de volume) ; le signal numérique peut également être envoyer non décodé au préampli-décodeur (ou ampli intégré) home cinéma qui se chargera du décodage.
En résumé : votre
lecteur DVD et votre décodeur (préampli ou
intégré) doivent afficher ces deux logos :
et
,
éventuellement
voir
ou encore
,
le reste est superflu.
Votre lecteur HD-DVD ou Blu-ray, ainsi que le décodeur associé, doivent être compatibles Dolby TrueHD et le DTS-HD Master audio. Les nouveaux lecteurs HD-DVD ou Blu-ray sont compatibles DVD et anciens formats.
Il reste le choix du nombre de canaux qui dépend principalement du volume de la salle, une base 5.1 étant compatible avec les précédents formats : mono, stéréo, dolby surround (4.0)... et suffisante pour une salle jusqu'à ~30m².
L'image :
¤ Les différents formats d'images sont le 1.33:1 (4/3), le 1.37:1, les panoramiques 1.66:1 et 1.85:1, le 2.39:1 ou « Scope ». Le 16/9 (1.78:1) est un format d'écran domestique « bâtard » destiné à recevoir les différents formats d'images, ce qui peut être relativement frustrant en « Scope » :
¤
Les matrices de dalles 16/9 courantes : 1024*576, 1280*720
(HDReady),
1366*768, laissent la place à la norme Full HD : 1920*1080
(proche du cinéma : 2k = 2048*1080). Plus la définition
native (dalle et source) est élevée, plus
l'image peut être relativement grande : soit en
s'approchant, soit en l'agrandissant physiquement.
¤ La diagonale ''idéale'' correspond à l'affichage le plus large possible, sans voir les pixels ou les perforations des écrans transonore, ni avoir besoin de tourner la tête pour voir se qui se passe sur les côtés.
La norme NF S 27.001 recommande une base d'image au moins égale à 0,34 fois la distance spectateur-écran, un rapport de 1,66 étant conseillé comme maximum (premier rang). La norme THX domestique recommande une largeur d'écran maximale de 0,73 fois la distance de vision. Ceci nous permet d'extrapoler une fourchette de dimensionnement « raisonnable » par rapport à la distance de projection (réf.=1) : base entre 0,37 et 0,73 ; diagonale entre 0,39 et 0,84 ; hauteur entre 0,19 et 0,41.
Soit de 1,17 à 2,5m de diagonale pour un recul de 3m, par exemple. Le haut de la fourchette étant réservé au full HD, sinon bonjour les pavés au mur ;)
¤ Petit tour des technologies :
Le LCD (TFT est une évolution aux performances plus élevées : plus rapide, plus de contraste) offre une bonne définition des couleurs, une luminosité élevée mais moins de contraste (donc moins de définition dans les gris, et le noir n'est pas absolu, cette considération tend à être obsolète avec l'évolution des technologies) et une grille plus visible.
Le mono DMD/DLP offre nettement plus de contraste, plus de lumière, en contrepartie la définition des couleurs est tributaire de la qualité de la roue chromatique et celle-ci induit l'apparition d'effet « arc-en-ciel » (plus ou moins sensible suivant les individus).
Le tri-DMD/DLP (utilisée au cinéma) offre un très bon compromis luminosité/contraste/définitions des couleurs, le prix et l'encombrement se font sentir.
Le D-ILA/SXRD permet outre un bon rendu d'image (luminosité/contraste/définitions) l'absence totale de matrice visible, les tarifs sont élevés.
Le PLASMA offre de même une large palette de couleur, un noir absolue, une luminosité élevée, en contrepartie la latence et le scintillement sont (à mes yeux) nettement visibles.
NOTE : Ces critères sont liés aux technologies, leurs méthodes d'application influencent également le résultat, la visualisation des projecteurs/afficheurs (étalonnés) est une nécessité, les chiffres ne révèlent pas tout. Mon projecteur préféré actuellement est le tri-DLP.
Le choix se fera donc suivant la taille de la salle, qui induit la taille maximale de l'écran et donc le choix ou non d'une vidéo-projection. Viens ensuite le problème du budget qui va limiter indirectement la taille de l'écran via la puissance lumineuse du projecteur : il faut ~150lux/m² d'écran pour respecter les normes (SMPTE 196E , NF S 27.100 et DCI : blanc pur = 48cd/m² à 6500K).
Le choix des enceintes :
¤ Tous les canaux autorisent un mixage dans la bande 3Hz à 20kHz, ormis le canal LFE dont la bande passante est limitée de 3 à 120Hz. Il est possible de prendre en charge la réponse en extrème grave des enceintes principales et surrounds par le(s) caisson(s), c'est la fonction « bass-managment ». Mais dans les fait les bandes sonores descendent rarement en dessous de 20Hz, et je n'en ai jamais rencontré qui passe la barre des 10Hz.
¤ Les enceintes principales (gauche/centre/droite) doivent être identiques, la bande passante minimale conseillée est de 40Hz-16kHz, 30Hz-20kHz étant plus satisfaisant. Mieux vaut deux bonnes enceintes G/D seules, qu'une centrale à la directivité et réponse en fréquences catastrophique, dans ce cas l'enceinte « centrale » doit être déclarée ''fantôme'' ou ''absente'' sur le processeur. Quelques détails au sujet des enceintes centrales dites « d'Appolito ».
¤ Les enceintes surrounds doivent être capables du même niveau acoustique (dans leur bande utile) que les principales, le niveau acoustique peut-être atteint avec des enceintes plus petite, si elles descendent moins en fréquence (dans ce cas le « bass-managment » renvoie leur extrème grave vers la sortie LFE).
¤ Le canal LFE peut être restitué par plusieurs caissons de grave, ce dernier doit impérativement couvrir la bande de fréquences 30-120Hz (une extension de la bande passante sous la barre des 20Hz est possible du fait du couplage avec la pièce). La neutralité de ce canal (absence de trainage) induit la qualité subjective du système global.
¤ Dans le cas d'une projection sur écran transonore, il faut impérativement que l'aigu des voies avant soit à pavillon, sinon la taille et la directivité des HP d'aigu vis à vis des perforations induit une réponse très perturbée.
¤ « pack » ou pas ? Je retiens de mes expériences (écoutes et réalisations), le but étant la qualité du système, ceci :
- mieux vaut 2 bonnes enceintes en stéréo qu'un « pack »
- mieux vaut un bon 4.0 qu'un « pack »
- mieux vaut un bon 4.1 qu'un (bon) 5.0
- mieux vaut un bon 4.1 qu'un 5.1 avec une centrale « d'Appolito » ou MTM horizontale
- mieux vaut un bon 5.1 avec trois enceintes avant identiques qu'un 4.1
- mieux vaut un bon 5.1 avec trois enceintes avant identiques + écran transonore qu'un téléviseur (CRT, LCD et plasma confondus)
- dans 95% des cas vaut mieux aller au cinéma ;)
Une bonne base de départ c'est : 4.1 avec deux colonnes à l'avant de chaque côté de l'écran, deux bookshelfs (avec les même HP que les colonnes) à l'arrière, et un vrai bon sub (HP de 30cm ou plus et quelques centaines de watts). La centrale ne deviens vraiment utile que si vous dépassez 2m de base.
En toute logique une installation 5.1 digne d'une bonne stéréo coûte 3 fois plus cher en matériel audio.
La norme THX en application dans les cinémas n'est pas applicable à une installation home cinéma commune (dans un salon), car celle-ci demande un traitement acoustique de la pièce et la multi-amplification (active ou passive) des voies avant. Dans le cadre d'une salle home cinéma dediée vous pouvez vous reporter à la page cinéma.
Le traitement acoustique de la salle sera principalement amortissant, une salle de cinéma est mate. Selon la norme ITU-R BS.775.1 pour les studios d'enregistrements, dans la bande 200-8000Hz, le TR-10 doit être inférieur à 15ms et le TR-60 devrait être de l'ordre de 0,25(Vp/100)0,33, Vp étant le volume de la pièce en m3. Le gabarit de tolérance vis à vis de la fréquence étant le suivant :
Ce qui donne pour une pièce de 25m² sous 2,5m de plafond un TR-60 ≈ 0,214s :
Pour une grande salle dédiée de 60m² sous 3m de plafond le TR-60 ≈ 0,3s :
Les surrounds pourront être associés localement à des diffuseurs de Schroëder, de manière à les rendre moins localisable.
Les enceintes avant devront être intégrées dans un mur acoustique, amorti par au moins 10cm d'absorbant acoustique (type : laine de verre rigide suspendue). Le suite du traitement amortissant sera principalement appliqué au premier tiers latéral de la pièce, ainsi que sur la totalité du mur arrière (afin d'éviter les réflexions tardives vis à vis des principales), le reste étant réparti de manière « aléatoire » sur la surface murale restante. Le sol et le plafond seront judicieusement couvert de moquette ou de tissus sombres, pour limiter les réflexions acoustique et lumineuses.
L'insonorisation de la pièce sera travaillée afin de réduire au maximum les bruits ambiants (ventilation/climatisation, appareils électronique/projecteur, bruits extérieurs... ), pour ce faire nous aurons recours à de forte section de tube pour la ventilation, un local dédié pour les électroniques (projection via une fenêtre vitrée), des fenêtres matées par des rideaux épais et des portes jointées. L'idéal étant de convenir à la norme NR-10, je pense que concrètement le respect de la norme NR-25 (en rouge) est déjà un bon objectif :
L'installation audio-vidéo domestique se fera donc suivant l'un des schémas suivants (cas d'un affichage par vidéo-projection sur un écran transonore) :
5.1
(Norme ITU-R BS.775.1) Les « surrounds » de
type dipôle (directivité en forme de 8) seront
placés à l'aplomb des spectateurs (de manière
à ce qu'ils se trouvent dans le plan d'annulation
acoustique), les « surrounds » de type
« classique » seront placés
légèrement en arrière. Les distances d, d'
et d'' impliquent un calage temporel via le processeur home
cinéma ; calage conseillé : d = d' ≤ d''.
Dans
une configuration 6.1 nous ajoutons simplement une
enceinte d'effet (classique ou dipôle) entre les enceintes
arrières.
7.1
je déconseille les surrounds arrières de type
dipôle, du fait de leur directivité et de la réponse
acoustique qui en résulte à cet emplacement. Dans
une grande pièce, il est possible d'exploiter un signal
5.1 sur 8 enceintes en cablant les « surrounds »
latéraux et arrières en parallèles.
Positionnement
en hauteur et orientation des surrounds.
Le(s) caisson(s) sera placé de préférence à l'avant, le placement (au sol) fera l'objet d'essais, afin de tirer parti du « room-gain » pour étendre son efficacité en basses fréquences, mais aussi limiter les toniques génantes, le must étant la correction paramétrique. Dans le cas de plusieurs caissons il plus judicieux d'avoir un canal d'ampli par HP, suaf ampli pro très puissant.
Les angles indiqués suivent les recommandations officielles, la position idéale étant à trouver à l'écoute (et/ou la mesure) suivant vos enceintes.
Dans le cas d'une salle avec plusieurs rangs (fauteuils et/ou canapés), pensez à respecter les distances de dégagement et les angles de renversement des têtes, voir la page cinéma.
Le câblage de l'installation devra tenir compte de l'audio, de la vidéo et éventuellement de la domotique. Voici les cas les plus souvent rencontrés (les schémas se reportent à une installation en 5.1), dans le cas d'une installation HD l'image et le son transite de pair via le câble « audio numérique » (voir les explications précédentes) :
Cas
le plus courant. Il est possible de câbler la vidéo
SD directement du lecteur au téléviseur/projecteur.
Il
est possible d'amplifier le caisson de basse via un canal de
puissance de l'ampli HC. Tel que précédemment, il
est possible de câbler la vidéo SD directement vers
le moniteur de votre choix.
Solution
que je conseille dans un souci de qualité. La vidéo
sera connectée en DVI ou HDMI sur un projecteur.
Installation
aux normes THX, cas d'enceintes principales deux voies
(grave + compression médium-aigu). Avec certains
processeurs numérique le filtrage et l'égalisation
des voies peut être effectué par ceux-ci.
Les réglages de base et le « bass-managment », les termes désignant chaque fonction varient d'un appareil à l'autre :
¤ Important, afin de ne pas déformer l'image (personnellement je ne supporte pas de voir Charlie CHAPLIN déformé pour couvrir la surface d'un écran 16/9 !) il conviens de régler un téléviseur classique (CRT 4/3) sur 4/3, et le lecteur associé en 4/3 letter-box ; dans le cas de téléviseur ou projecteur 16/9 le périphérique d'affichage est réglé sur 16/9 et le lecteur sur « format écran » : 16/9, « format image » : image fixée ou 16/9.
¤ Réglages du lecteur. Sortie : HDMI, seule capable de supporter tous les formats (compatible avec une entrée DVI avec le câble idoine).
Format de sortie : 1080p, en général l'upscaling des téléviseurs est médiocre autant laisser la source le faire (les lecteurs OPPO font cela très bien). Un film en 720*576@50i sera upscalé en terme de pixel mais restera du 50i, soit 1920*1080@50i que l'afficheur prendra parfaitement en charge.
Couleur : RVB/16-235 sur vous utilisez un afficheur HDCP (n'importe quel Full HD), RVB 0-255 sur vous utilisez un CRT ou un tri-tube. Le YCbCr du SD sera donc converti en RVB pour être affiché convenablement, le HD-DVD et Blu-ray sont directement en RVB.
Colorimétrie : native
¤ Réglage de l'afficheur. Contraste : 85-95 (en général à 100 le blanc est cramé)
Lumière : 50
Couleur : 50-56 (en général le réglage usine est plutôt bon)
Définition ou netteté : 0 (à couper impérativement)
Noise Reduction : arrêt
Teinte : normal, standard ou native
« menu avancé » => de manière globale, il faut couper tous les réglages ''dynamiques'' ou d'amélioration d'image, rester en ''natif'' pour la balance des couleurs, juste passer en 100Hz si cela est possible.
Toujours commencer par augmenter le contraste, et ensuite voir pour la lumière, dans le cas inverse pour avoir des nuances dans les noir vous allez griser les ombres et cramer les hautes lumières. Normalement les bandes noires sur un film en 1,85 ou 2,39 ne doivent pas être décelable du bord de l'écran, et le noir de l'image doit se fondre dans ces bandes noir sur un fondu (au noir bien sûr).
Ces réglages méritent d'être affiné en fonction du matériel, idéalement avec un DVD d'étalonnage et un luxmètre.
¤ Réglage sur le préampli décodeur : tous les décodeurs intègrent un étage de compression qui est lié au décodage Dolby (j'imagine que l'équivalent est intégré au DTS). Il y a trois réglage : arrêt, moyen ou fort, par défaut le réglage usine est fort. Si vous ne pensez pas à régler ce petit détail, le son est « mauvais ».
Exemple sur le lecteur logiciel PowerDVD :
Note
: ici je mixe le LFE sur les canaux gauche & droite, car
je suis en stéréo, évidemment ce n'est
pas aussi impressionnant qu'un vrai LFE (il manque 10dB de gain)
mais c'est un petit plus.
L'équilibre des voies du système global est réglé par rapport aux enceintes principales, les niveaux et retards étant « mesurés » au point d'écoute (votre canapé en somme ;) ). Les réglages se font à partir d'un bruit rose généré par le processeur, ou à partir d'un DVD de test, à un niveau de référence identique pour tout les canaux (en général -10 ou -20dBfs).
Les surrounds seront réglés de manière à être atténué de 3dBspl au point d'écoute. Ce réglage est accessible au niveau de processeur ou de l'amplificateur Audio-Vidéo. 85% du temps (musique et effets d'ambiance) les surrounds ne sont pas perceptibles, même si leur présence est indispensable, ceci est tout à fait normal.
Le « bass-managment » sers à soulager les enceintes (principales et/ou d'effets) des fréquence graves, qui peuvent mettre à mal des enceintes limitées dans leur capacités dynamiques. En général et en accord avec les spécifications THX domestique, la fréquence de coupure est de 80Hz. Le processeur HC gère le filtrage et les niveaux relatifs associés, voir le schéma :
L'échelle
verticale est de 3dB de gain par ligne.
Ou encore cette vision électronique de ces mêmes réglages :
Il y a deux manières possible pour régler le caisson de grave, cela dépend de la configuration.
- Le cas normal (ou idéal) est celui où le caisson ne prends en charge que le canal LFE, il est alors réglé via son volume (sur le caisson ou via le préampli) de manière à ce que le niveau moyenné de sa réponse en fréquences soit supérieur de 10dBspl (mesuré avec un analyseur de spectre, ou 6dBspl mesuré avec un sonomêtre ) à celle des enceintes principales.
- dans le cas de la prise en charge du « bass-managment », le niveau sera réglé en envoyant le signal de test sur une enceinte principale : la réponse globale mesurée caisson + enceinte doit être plate. Si le processeur gère mal les niveaux relatif entre LFE et « bass-managment » le son sera moins impressionnant, mais cela ne sera pas rattrapable.
Les retards sont calculés avec comme référence la distance d (en mêtre) séparant le spectateur des enceintes principales. Soit d' la distance en mêtre séparant le spectateur du caisson de grave, si d ≠ d' alors nous calculons la différence de temps ∆T selon d-d' = ∆d', d'où ∆T = ∆d' / v (ici v = c célérité du son, soit 340m/s), donc le caisson est retardé de ∆T. Pour les surrounds le calcul est le même, avec d'' la distance entre le spectateur et le surround : ∆T' = ∆d'' / v = d-d'' / v.
Exemple : soit d = 5m et d' = 6,5m, ∆d' = -1,5m et ∆T = -4,4ms ; ici retarder le caisson de -4,4ms reviens à l'avancer de 4,4ms.
Il ne nous reste plus qu'à profiter des derniers films... Bon « ciné » !
Merci à THXRD pour les infos complémentaires relatives aux nouveaux formats HD.