Mieux que la quadriphonie : la tryphonie

À l’origine l’audiophile était velu, plutôt petit, bas du front et écoutait des disques en gomme-laque sur un phonographe. Et il s’appelait Lucy.

Le monde était à l’époque fort dangereux et lorsque l’australlaudiophithèque quittait sa grotte pour se rendre à la Fnac acheter des disques, il devait faire attention à échapper aux lions, tigres à dents de sabre, hordes de mammouths et autres prédateurs.

Un homo sapiens précurseur du nom de Darwin, eut alors une idée géniale. Pour survivre dans cet univers impitoyable, l’audiophile primitif devait évoluer. Pas faire évoluer sa chaîne en permanence, ça il savait déjà le faire – et son lointain descendant du XXIe siècle a gardé cette manie – mais évoluer lui-même. Cette évolution allait suivre deux orientations majeures. D’abord pour diminuer le risque de croiser un animal sauvage, l’audiophile inventa Amazon afin de pourvoir acquérir des disques sans quitter le confort et la sécurité de sa caverne. Ensuite, dans le cas où il devait absolument la quitter, l’audiophile développa une ouïe tridimensionnelle particulièrement sensible pour identifier au plus tôt l’approche d’un animal sauvage et forcement féroce. Cette ouïe extraordinairement sensible capable de localiser avec précision  l’origine d’un son dans les trois dimensions malgré seulement deux oreilles est d’ailleurs ce qui différencie l’audiophile des cavernes des l’australopithecus, homo erectus, neanderthalensis et autres sapiens.

Malheureusement, toute la société primitive n’avait pas les extraordinaires capacités d’adaptation de l’homo audiophilis et l’industrie préhistorique fit un choix extrêmement réducteur : puisque les hominidés n’ont que deux oreilles, il semblait logique que la musique haute-fidélité ne soit diffusée que sur deux canaux, faisant fi des extraordinaires capacités auditives tridimensionnelle de l’audiophile de cro-magnon. Les premières matrices des disques en vinyle, qui à cette époque avaient remplacé la gomme-laque, étaient gravées au marteau et au burin dans un marbre particulièrement dur, on donna à ce procédé le nom de stéréophonie du grec στερεός  « solide, dur » et φωνή « voix ». Certains historiens affirment que cette réduction à deux canaux était due au caractère rudimentaire des burins utilisés par les sculpteurs de l’époque qui les réduisait à réaliser une sculpture en largeur et profondeur (1). Cette hypothèse nous semble pour le moins exagérée, aucune fouille de site préhistorique n’ayant jamais trouvé de silex de gravure de vinyle. Peu importe d’ailleurs mais comme le disque vinyle était la principale source sonore, l’équipement des hordes se porta tout naturellement sur ces systèmes à deux voies.

L’audiophile actuel paye encore les conséquences de ce choix simplificateur. On ne tarda pas à se rendre compte que le son produit par les deux sources quasi ponctuelles de la stéréophonie ne permettaient pas d’avoir une image sonore véritablement holographique, en particulier dans l’environnement assez réverbérant de cavernes seulement meublées de peaux de bêtes. En effet la source sonore principale, là où pour ce qui reste d’animal sauvage chez l’audiophile se porte le regard, est une image fantôme formée par le signal commun entre enceintes droite et gauche. S’il est effectivement possible d’obtenir une perspective sonore plausible, cela se fera au prix d’un positionnement précis des enceintes, d’une adéquation de la pièce d’écoute et d’une zone d’écoute optimale réduite à une ou deux places en général réservées aux chefs de horde et aux sorciers.

Haut-parleur préhistorique

Haut-parleur préhistorique

D’ailleurs, les avantages de la stéréophonie compte tenu de ces contraintes sont si faibles que nombre de musiciens et de producteurs des années 1960 – et non des moindres : Brian Wilson, Rudy Van Gelder, les Beatles…-  ni verront qu’un gadget marketing et préféreront toujours la monophonie, plus à même de reproduire fidèlement pour l’auditeur le mix voulu par les musiciens et les producteurs.

Certains de ces derniers, conscients de cette limitation, sont plus entreprenants et cherchèrent des solutions. Dès 1955, Mercury, sous l’impulsion de la productrice Wilma Cozart promeut une technique d’enregistrement avec une voie centrale et deux voies d’effets, droite et gauche. Un peu plus tard c’est Bert Whyte pour Everest qui entreprit une démarche similaire. On comprend immédiatement l’intérêt de cette technique : l’image sonore principale correspond à un canal physique stable. Par ailleurs, cela permettait pour les reproductions monophoniques encore répandues de ne sélectionner que ce canal central au mastering. Pour la gravure stéréophonique sur vinyle, c’est trois voies sont évidemment réduites à deux, la voie centrale étant répartie sur chacune des voies latérales.

À la fin des années 60, la technique évolue à grand pas, tout comme le niveau de vie de la population qui abandonne progressivement les cavernes naturelles au profit de cavernes artificielles en béton, regroupées en grand ensemble, voir même pour des huttes individuelles entourées de jardinets. Les fabricants de matériel audio se sentent prêts à proposer « the next big thing » pour aménager ces nouveaux espaces et booster leurs ventes : pourquoi pas enfin une véritable expérience sonore tridimensionnelle ? Voilà que devrait permettre d’enfin satisfaire les audiophiles qui ont tant de mal à faire fonctionner leurs systèmes stéréophoniques.

Mais ils vont choisir une voie étrange pour ce faire qui sera celle de la quadriphonie. Enfin, il faudrait plutôt dire  « des voies » étranges au regard du nombre de formats qui vont être proposés, chaque constructeur ou éditeur de musique y allant de sa proposition. Le consommateur avide de nouvelle technologie devait donc choisir entre le système Q4 de Vanguard, QS de Sansui, qu’on ne confondra pas avec le SQ de CBS, Quad-8 d’Ampex, CD-4 de JVC, UD-4 de Denon et bien d’autres encore. Mais ces formats avaient en commun de positionner les quatre voies dans chacun des coins de la pièce d’écoute (supposément rectangulaire ou carrée).

Les raisons de cette diversité résultent d’objectifs différents pour les promoteurs. Certains formats dits 4:4:4 proposaient d’avoir 4 canaux séparés (discret en anglais) sur toute la chaîne de captation (le premier chiffre), diffusion (le deuxième) et reproduction. Faciles à mettre en oeuvre sur bande (mais pas vraiment grand public), ils nécessitent comme sur le procédé CD-4 de JVC d’avoir les deux canaux supplémentaires par modulation d’une porteuse non audible (un peu comme la stéréo en FM). D’autres procédés dits 4:2:4 proposaient d’étendre la compatibilité à la diffusion (ie mastering et pressage des disques vinyle). Pour ce faire, on réalise un matriçage des signaux supplémentaires sur le signal stéréophonique au dépens de la séparation des canaux. Les modalités de ce matriçage, notamment le déphasage introduit sur les signaux arrière sont spécifiques aux différents formats. Cette technique de matriçage sera adoptée avec un certain succès commercial dans les procédés Dolby Stereo/Surround…

Chaîne JVC quadriphonique

Bien sûr, comme peu de programmes sont initialement disponibles en véritable quadriphonie, ces formats furent accompagnés de quantité d’artifices techniques visant à simuler les voies arrière à partir d’un simple signal stéréophonique en introduisant des délais et autres effets. Le génie des marketeurs et autres commerciaux consistait alors à masquer la véritable nature de la technologie sous des noms tel qu’ambiophonie,  rendant l’image de la véritable quadriphonie encore plus flou.

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Énormes, plein de boutons, les ampli-tuners des années 1970 sont des objets fort désirables à défaut d’être utiles ou pratiques.

Tout ne fut pas à jeter dans ce déferlement, car on doit à la quadriphonie de grandes avancées dans le domaine des cellules phonolectrices et des qualités de vinyle. En effet, sur certains systèmes comme on l’a vu, le signal arrière était encodé sur une porteuse ultrasonique. Il fallut développer des tailles de diamant et équipages mobiles capables de lire des disques jusqu’à 50kHz. Les magnétophones quatre pistes devinrent relativement courants, ce qui pour le home-studio est bien pratique. Autre avancée, c’est avec des lignes de retard numériques tel que l’Advent Sound Space Controller que l’amateur de haute-fidélité mis pour la première fois les oreilles dans le domaine de la musique numérique et ce dès 1977 (2).

advent-model-500-soundspace-control

Advent SSc modèle 500

Il va sans dire qu’avec ces multiples (pas du tout) standards de plus ou moins fausse quadriphonie, ce fut un gigantesque échec tant les consommateurs se sentaient désorientés. Et d’ailleurs; les enregistrements véritablement quadriphoniques furent relativement rares et peu diffusés.
Outre la multiplicité des formats, il y deux autres causes à ce monumental échec. D’abord le consommateur n’était sans doute pas prêt à mettre dans son salon quatre enceintes et à faire courir autant de câbles dans tous les sens. Et puis fondamentalement, le choix des quatre voies avant gauche, avant droit, arrière gauche et arrière droit ne fait rien pour régler le problème de l’image principale fantôme. Tant qu’à avoir quatre voies, une disposition, centre, avant gauche, avant droit et arrière aurait sans doute été plus efficaces. Mais une telle disposition n’était pas compatible avec les programmes et les installations stéréophoniques existantes.

On doit à David Hafler, brillant électronicien s’il en est, un procédé breveté de pseudo quadriphonie plutôt simple et efficace. Mais Hafler proposa aussi un format de quadriphonie matriciel basé sur un schéma centre/droite/gauche/arrière tout en étant compatible avec le procédé stéréophonique. Ce procédé n’eut malheureusement aucun impact en dehors de quelques démonstrations.

Après cinq années d’efforts promotionnels intenses entre 1970 et 1975, les fabricants de matériel hifi finirent par jeter l’éponge devant l’indifférence des consommateurs et si les catalogues firent figurer des queues de stock jusqu’en 1977, on entendit plus jamais parler de quadriphonie.

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C’est encore la question de la compatibilité qui va faire rater le grand virage suivant. Au début des années 1980, l’avènement du numérique peut permettre de résoudre pas mal de problèmes. En effet le flux numérique n’est plus limité par les contraintes de gravure physique du vinyle et on peut avoir le nombre de voies désirées, sans diaphonie, dans les limites du débit autorisé par le support. Évidemment, ce n’est pas comme cela que l’histoire évoluera.

Au tournant du XXIe siècle, ces problèmes de débit sont réellement devenus inexistants. On dispose de sources, physiques ou dématérialisées, qui permettent quasiment autant de canaux que désirés dans des formats dits haute-définition. Mais comme pour la quadriphonie en 1970, l’absence de front uni de l’industrie ne permettra pas à un format multicanal d’émerger comme l’a montré la lamentable histoire de la concurrence entre SACD et DVD-A (3).

Bizarrement, c’est dans le domaine où cela est le moins utile que la présence d’une voie centrale a réussi à s’imposer : celui du home-cinéma. Pourquoi moins utile ? Parce que, grâce à l’apport de l’image, les problèmes de stabilité de l’image fantôme sont beaucoup moins sensibles. Si l’écran montre quelqu’un en train de parler, le cerveau stabilise beaucoup mieux l’image sonore de sa voix pour peu qu’elle ne vienne pas d’une direction totalement différente. Cette moindre sensibilité du couple oreille – cerveau en présence d’une image autorise une petite bizarrerie aux vendeurs de package home-cinema ; l’enceinte centrale, la plus importante, n’est pas toujours la meilleure (4). Dans l’idéal, le canal central nécessite la meilleure qualité possible, les autres canaux pouvant accepter une qualité moindre au fur et à mesure que l’on s’éloigne du point central avant.

Toujours pour le home-cinéma on assiste maintenant à une multiplication des canaux. Cette multiplication serait bien sûr un gain pour l’amateur de musique. Ceux qui ont écouté des mises en œuvre telle que celle du système Auro 3D sur 13 canaux organisées par Genelec, ont pu constater que cette multiplication des canaux a un avantage important pour l’audiophile: elle permet de s’affranchir d’une bonne partie des limitations de la pièce d’écoute. Alors qu’avec la stéréophonie la disposition des enceintes, la taille et les caractéristiques d’absorption et de réflexion de la pièce d’écoute sont à surveiller de près, le réglage des délais et de l’égalisation d’un système multivoie, certes fastidieux et nécessitant du matériel et des compétences,  permet de s’affranchir de nombre de ces limitations.

Mais ce type d’installation reste l’exception et l’amateur de musique doit toujours revenir à la stéréo, ne serait-ce que parce que c’est le seul format disposant d’une diffusion autre que confidentielle.

Près de 70 ans après, pour des raisons de compatibilités, l’audiophile du XXIe siècle supporte donc encore les conséquences du choix initial préhistorique de la stéréophonie.

Pourtant, avec la capacité des supports actuels, pour autant que le terme de support ait encore une signification avec la musique dématérialisée, il y a une place pour un vrai format multivoie. Avec une progression plus logique du nombre de canaux pour l’utilisateur final : monophonique, triphonique, puis 5, 7, etc en fonction de l’intérêt, des contraintes des lieus d’écoute et des moyens financiers des consommateurs (5). Pour le consommateur lambda, celui de la stéréophonie actuelle, un système triphonique à  trois canaux ou mieux 3.1 qui a l’avantage de n’occuper qu’un mur d’une pièce, serait la norme. Les plus audiophiles pourraient augmenter le nombre de canaux pour améliorer le caractère tridimensionnel de l’image sonore tout en maîtrisant mieux les effets du local, au prix d’un intégration plus difficile dans un environnement domestique.

Un système trois voies Ocean way. La système trois canaux permet de n’occuper qu’un seul côté de la pièce, mais dans ce cas extrême, tout le côté ! Un tel système trois voies est utilisé comme écoute principale par le studio Skywalker Sound. On est dans une autre dimension car pour les choses plus ordinaires, ce même studio utilise comme petite écoute « de proximité » un système 5.1 à base de cinq B&W 802N et subwoofers B&W ASW 4000.

Mais sans doute est-il trop tard, l’industrie musicale et celle de la hifi étant économiquement devenu trop faibles pour se lancer dans cette aventure. À moins que des synergies se créent avec l’industrie de l’image, du jeu vidéo ou de l’automobile…

Pour aller plus loin : Un article de Pichfork sur la préférence de la monophonie. Il y a plein de ressources sur la quadriphonie, à commencer par Wikipedia du moins dans sa version anglaise. Très chaudement recommandé également, le site de Wendy Carlos est une mine d’informations et d’expériences.

(1) En pratique, les disques monophoniques étant gravés horizontalement, l’exigence de compatibilité -déjà elle- fait qu’en pratique la gravure horizontale correspond au signal monophonique (gauche + droite) et la gravure verticale la différence (gauche – droite). C’est également le cas pour la radio FM qui diffuse un signal monophonique assortie d’un signal de différence gauche/droite.

(2) L’Advent SCC permettait de générer deux voies arrière par un retard et une manipulation de la courbe de réponse pour simuler différent type de local d’écoute. Il fonctionne sur 8 + 2 bits à la fréquence d’échantillonnage considérable de 17kHz ! Cet objet étrange mériterait largement un article complet si nous arrivions à retrouver l’exemplaire qui traîne dans la cave des frères Loiseau.

(3) Les deux formats proposant un mode 5.1

(4) Ou pire encore. On trouve souvent des enceintes centrales dont le tweeter est encadré de deux médiums, une sorte de configuration d’Appolito horizontal ce qui induit d’importantes irrégularités de courbe de réponse dans le plan horizontal.

(5) On ne parle ici que des canaux portant les fréquences perçues directionnellement. La gestion du ou des canaux de grave (le .1 ou .2 des différents formats) relève d’une autre logique sur laquelle nous aurons l’occasion de nous pencher.

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Une réflexion sur “Mieux que la quadriphonie : la tryphonie

  1. Salut Doc Tryphon ! Je me nomme humblement Confucius et je suis passionné par l’audiophilisationarisation. Depuis mon plus jeune âge, je porte un casque sur mes soyantes oreilles me berçant ainsi dans le monde de la tryphonie. Pour appuyer ce fait sachez que plus jeune, ma mère était enceinte (LoL enceinte comme une enceinte Bose toi même tu sais). Quand je parlais en classe, j’étais sur une estrade en hauteur (j’étais ainsi un haut parleur LoL toi même tu sais). Bref…… Tout cela pour dire que je suis un passionné de musique : je la sens coulé dans mon DO, elle a sur moi un effet RÉdompteur, quand j’en écoute je suis MI-concentré, être passionné comme moi ça FAllait le faire, je ressens le son provenant du SOL, la chanson peut venir d’ici ou de LA bas, je m’abaisse devant la musique SI elle me le permet, voilà la fin de ma DOctrine. Merci d’avoir pris le temps de m’écouter (LoL comme quand j’écoute de la musique toi même tu sais). Je vous dit à très vite je dois aller manger mon rôti de bœuf à la légère NOTE de sel. C’était Confucius aussi appelé Roscoe chao Doc !

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