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A Le VU mètre
:
VU
vient de l'anglais "Volume Unit" : unité de volume sonore.
L'échelle du VU mètre est celle du dBu,
mais le niveau de référence,
le 0 VU, est égale à +4 dBu, soit une tension
de référence de 1.228 Volt et :
le
niveau en VU = 20 log U/1,228 V. (Ceci pour des signaux à niveau
constant).
Toutefois
le VU mètre est un indicateur de niveau physiologique, c'est à
dire qu'il donne une indication des niveaux, très proche de la
perception qu'a l'homme de la variation des niveaux sonores. L'expression
du niveau électrique de référence n'a de sens que
s'il s'agit d'un signal à niveau constant. En régime de
modulation le VU mètre ne donne qu'une moyenne du niveau du signal
qu'il mesure. Il s'agit donc d'un "intégrateur moyenneur"
et ses constantes de temps sont :
A l'application à ses bornes d'une tension de
1,228 V, un temps de monté de 170 ms pour une indication de -2
VU (centre de l’échelle du vumètre).
Au retrait de cette tension, après l'indication
0 VU stabilisée, un temps de descente de 300 ms pour une indication
de -20 VU.
En régime de modulation, ces constantes de temps influent sur l'indication
du VU mètre. Selon l'étude T.D.F., l'écart d'indication
entre la réalité électrique de la moyenne des crêtes
du signal et l'indication moyenne du VU mètre est d'environ 8 dB.
Pour l'U.E.R. cet écart d'indication est de l'ordre de 9 dB.
Cette différence entre réalité électrique
et indication du VU mètre constitue le facteur de crête moyen.
C'est cette valeur qui est adoptée pour le réglage de la
réserve de modulation entre le niveau d'alignement et le niveau
de saturation (headroom) des matériels analogiques.
B
Les modulo mètres quasi crêtes :
De
la même manière que le VU mètre, les modulo mètres
quasi crêtes ont une échelle en dBu, à l'exception
de celui de la B.B.C. Pour l'indicateur T.D.F. la référence
: 0 peak = +12 dBu soit une tension de référence de 3,1
Volts et :
le niveau en Peak = 20 log U/3,1 V.
Contrairement au VU mètre, il s'agit d'indicateurs
de niveau beaucoup plus proche de la réalité des niveaux
électriques du signal. Toutefois, ces indicateurs
conservent des temps d'intégrations.
Le temps de monté est très court pour coller
au plus près à la réalité de la modulation.
Il est de 10 ms.
Pour éviter une fluctuation permanente et rapide
de l'indication, rendant sa lecture difficile, le temps de descente est
de 3 s. Ceci permet un maintien des indications maximales mesurées
sur le signal et donc une meilleure lecture.
C
Facteurs de crête :
Une
étude T.D.F. portant sur l'analyse de la variation des niveaux
en régime de modulation, des œuvres musicales et de la voix
parlée, montre que l'écart entre l'indication du vumètre
et le niveau réel de la modulation se situe en moyenne autour de
8 à 10 dB. Il s'agit là du facteur de crête moyen.
Ce résultat explique le choix de l'écart de niveau de référence
entre le VU mètre et le peakmètre.
Cette étude révèle aussi que l'écart
d'indication instantanée peut atteindre des valeurs d'environ une
quinzaine de dB. Toutefois ces grands écarts restent proportionnellement
faibles sur la durée d'une œuvre, peu différent de
3% du temps. Il s'agit du facteur de crête instantané. Les
supports analogiques absorbent sans dommages ces transitoires de très
courtes durées.
D
Indicateurs de niveaux pour le numérique :
Avec
l'avènement du numérique, un autre indicateur de niveaux
est apparu. Son échelle, toujours référencée
au dBu, est graduée en dB avec un marquage négatif. C'est
à dire que l'on a choisi le zéro de l'échelle comme
le maximum du niveau possible : 0 FS (de l'anglais 0 full scale, soit
0 pleine échelle).
Le niveau d'alignement est fixé pour une valeur
de -18 dB sur cet indicateur, ce qui fait correspondre le 0 FS de l'indicateur,
si le niveau d'alignement est à +4dBu, à un niveau de +22
dBu (niveau maximum des matériels professionnels avant saturation).
+22 dBu correspond à une tension électrique
efficace de 9,757 volts, et maximum de 13,798 volts, soit crête
à crête de 27,596 volts.
Qui plus est, et comme nous le verrons dans la
suite de l'ouvrage, la saturation pouvant être admise en analogique
devient inconcevable en numérique. Ceci explique l'écart
de niveau entre le 0 VU et le 0 "Num", choisi cette foisci,
en fonction du facteur de crête instantané maximum et non
pas, par rapport au facteur de crête moyen.
Pour cet indicateur, les temps d'intégrations
sont nuls car ils doivent montrer l'exacte réalité du signal.
Comme pour les modulomètres, il existe un temps de maintien pour
une lecture confortable des plus hauts niveaux. La réalisation
de ces indicateurs ne peut être que lumineuse, car la balistique
d’un appareil mécanique induirait des temps d'intégrations
non nuls. Le maintien de l'indication, d'environ 1 s, est réalisé
par la conservation à sa position maximum du dernier segment lumineux
de l'indicateur.
E
Autres indicateurs :
A
travers le monde, d'autres indicateurs de niveaux sont utilisés.
Toutefois le VU mètre reste une valeur sûre et se rencontre
presque partout, même si, pour quelques pays le 0 VU ne correspond
pas forcément à un niveau d'alignement à +4 dBu.
Les tableaux récapitulatifs qui suivent en incluent quelques uns.
TABLEAU
COMPARATIF EN REGIME PERMANENT
TABLEAU
COMPARATIF EN REGIME PERMANENT ET REGIME DE MODULATION
© Gilles SERIN
mai 2003
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