Que signifie 5.1 ?

La vérité sur un format méconnu

Un peu d’histoire

Le son multicanal pour le cinéma ne date pas d’hier. Déjà en 1939, Walt Disney réalisait Fantasia, un dessin animé en couleurs avec 3 pistes audio distribuées sur une centaine d’enceintes. En 1952 à New-York, on pouvait assister  à une démonstration du son 6 pistes lors de la présentation du film "This is Cinerama". En 1954, la 20th Century Fox sortait "The robe" en Cinemascope, format 2.55:1, avec 4 pistes magnétiques (3 façade + 1 surround), aussitôt suivie par Todd-AO en 1955 avec "Oklahoma" en 70mm et 6 pistes magnétiques (5 canaux en façade + 1 surround). Rapidement, d’autres films 6 pistes 70mm suivirent, tous offrant une plage dynamique et des performances bien supérieures à la traditionnelle piste optique.

Il fallut attendre 1976 pour assister à la naissance du Dolby Stereo multicanal sur 6 pistes magnétiques en 70mm avec "Logan’s run" (L’âge de Cristal). Les performances en termes de dynamique et de bande passante étaient sans précédent.

Le début des années 90 fut marqué par l’apparition des premiers formats numériques. En 1992 sortait le premier film en Dolby Digital 5.1: "Le retour de Batman".

Un peu de technique

Nous sommes incapables d’identifier l’origine d’un son quand la fréquence devient très basse. Par conséquent, il est inutile de distribuer les effets à très basses fréquences sur plusieurs canaux (Low Frequency Effects).

Les subwoofers d’une salle de cinéma, car il y en a généralement plusieurs, pour la puissance, ne reçoivent que le canal LFE. Contrairement à la plupart des installations privées, ce canal ne contient que les effets spéciaux, comme le grondement d’un tremblement de terre par exemple, les basses ordinaires étant reproduites par les enceintes de façade et d’ambiance (Surrounds).

En supposant que les cinq canaux principaux projettent les mêmes basses en même temps, on observe une élévation de 7 décibels. Si on veut entendre le LFE au même niveau que les basses des autres canaux, il faut donc l’amplifier davantage.

A l’époque où les 6 pistes étaient enregistrées sur la pellicule, et malgré les innovations technologiques de Dolby qui commençait à s’intéresser au cinéma, la plage dynamique était limitée par l’étroitesse des pistes magnétiques. La réserve de dynamique au dessus du niveau de référence était insuffisante pour accepter la nécessaire amplitude des effets sonores aux très basses fréquences. Cependant, les spectateurs percevaient mal les infra-graves, en partie à cause de la perte de sensibilité de l’oreille à ces fréquences. Il était difficile d’augmenter les basses sur le film car les pistes étaient déjà très chargées.

Alors, on atténuait le niveau d’enregistrement du canal LFE de 10 décibels pour ne pas saturer la piste magnétique. A la lecture, on remontait d’autant le niveau d'écoute. D’où le niveau du LFE, supérieur de 10dB aux basses des autres canaux. Cette pratique est toujours d’actualité.

L’origine et la définition du 5.1

Il faut bien admettre qu’il existe une grande confusion sur ce sujet. Je lis et j’entends beaucoup d’âneries à propos des formats d’écoute, autant de la part des amateurs que des professionnels, des intégrateurs et même des fabricants.

Que signifie 5.1 ?

Les gens, pour la plupart, pensent que le premier chiffre désigne les 5 canaux principaux (ce qui est exact) et que le second correspond au caisson(s) de basses. C’est un peu court comme raisonnement.

L’expression 5.1 est d’origine anglo-saxonne.

En anglais on prononce "five point one". N’avez-vous pas remarqué que le mot "point" se dit "dot" en anglais ? Le "point" anglais désigne une décimale.

La traduction française de "five point one" c’est "cinq virgule un".

Pourquoi cette virgule ? Parce que le chiffre décimal ne désigne pas une enceinte, ni même un canal mais une fraction de la bande passante des autres enceintes.

La réponse en fréquences du canal LFE s’étend depuis 20Hz jusqu’à 120Hz, soit une centaine de Hertz tout au plus, alors que les autres canaux contiennent une bande 200 fois plus large, allant jusqu’à 20.000Hz.

Le rapport de largeur de bande entre le canal LFE et les canaux satellites est

100/20.000 = 0,005.

C’est sur cette base qu’est né ce format qui devrait s’appeler 5,005 et non 5.1

Le "point one" a été proposé pour simplifier la prononciation et faciliter l’intégration marketing.

Par conséquent, parler de 5.2 signifierait un seul canal LFE dont la bande passante serait deux fois plus large.

On doit l’expression « 5.1 » à Tomlinson Holman, professeur de techniques cinématographiques à l’University of South California et inventeur de la charte THX.

Cela se passait en 1987, lors d’une réunion de la SMPTE visant à définir les formats sonores pour le cinéma et la télévision numérique. (Society of Motion Picture and Television Engineeers).

Extrait d’une interview de Tomlinson Holman qui raconte la naissance du 5.1