Prise de son en format-B natifNative B-Format Recording

Microphones omnidirectionnel et bidirectionnels coïncidents : construire, aligner et étalonner un assemblage en format-B natif.Coincident omnidirectional and figure-8 microphones: building, aligning and calibrating a native B-Format array.

PubliéPublished
Décembre 2006Mis à jour en octobre 2026December 2006Updated October 2026
AuteurAuthor
Daniel Courville
AssemblageArray
1 omni + 2 figure-8W, X, Y · format-B horizontal1 omni + 2 figure-8W, X, Y · horizontal B-Format
SujetsTopics
Microphones, niveaux, écouteet alignement temporelMicrophones, levels, monitoringand time alignment
01

HistoriqueHistorical Background

Les microphones de type Soundfield comportent quatre capsules cardioïdes ou sous-cardioïdes disposées en tétraèdre régulier. Le flux de quatre signaux audio produit par cette disposition s’appelle le format-A. En Ambisonie, le format-A n’est jamais utilisé tel quel, sans traitement : il doit être converti en format-B. Ce format-B, à la sortie d’un microphone de type Soundfield, se compose d’un microphone omnidirectionnel virtuel coïncident avec trois microphones bidirectionnels (figure-8) virtuels coïncidents, orientés perpendiculairement les uns aux autres.Soundfield-type microphones have four cardioid or sub-cardioid capsules arranged in a regular tetrahedron. The stream of four audio signals produced by this arrangement is called A-Format. In Ambisonic, the A-Format is never used on its own, unprocessed. It must be converted to the B-Format. This B-Format, out of a Soundfield-type microphone, is made of one virtual omnidirectional mic coincident with three virtual coincident bidirectional (figure-8) microphones, orthogonally arranged relative to each other.

Pour qui n’a pas accès à un microphone de type Soundfield, ou ne souhaite tout simplement pas en utiliser un, il est possible d’assembler des microphones indépendants ayant les directivités voulues et d’enregistrer ainsi directement en format-B. En fait, un tel assemblage d’un omnidirectionnel et de deux bidirectionnels a longtemps été utilisé par l’équipe de production de Nimbus Records : on l’appelait Nimbus-Halliday, du nom du Dr Jonathan Halliday, qui en a eu l’idée. Ces dernières années, cette approche a été baptisée format-B natif.For people who don’t have access to a Soundfield-type microphone, or simply don’t want to use one, it’s possible to arrange together standalone microphones that have the needed directional characteristics, thus allowing to record sound directly in B-Format. In fact, such an arrangement of one omnidirectional and two bidirectionals has been used for many years by the production team at Nimbus Records: the arrangement was called Nimbus-Halliday, for Dr. Jonathan Halliday who developed the idea. In recent years, this approach has been dubbed Native B-Format.

L’assemblage Nimbus-Halliday d’origine : un microphone omnidirectionnel B&K et deux microphones bidirectionnels (figure-8) Schoeps, avec son support conçu sur mesure. Image : Paul HodgesThis picture is of the original Nimbus-Halliday setup, comprised of one B&K omnidirectional mic and two Schoeps bidirectional (figure-8) mics, with its specially designed microphone holder. Image: Paul Hodges
02

Choix des microphonesMicrophone Choice

Plusieurs microphones omnidirectionnels peuvent servir pour le canal W. Les condensateurs à petite membrane sont préférables, car leur petite taille favorise une meilleure coïncidence. Recherchez aussi la meilleure directivité omnidirectionnelle : c’est dans les hautes fréquences et sur l’axe de 180° que certains omnis s’en tirent mieux que d’autres.There are several omnidirectional microphones that can be used for the W channel. Small diaphragm condensers are preferable since the small size will contribute to better coincidence. Also look for the best omnidirectional pattern: higher frequencies and the 180° axis is where some omni mics fare better than others.

Le choix est plus restreint pour les canaux X et Y. Des membranes petites et simples sont presque indispensables : petites pour une meilleure coïncidence dans l’assemblage, et simples pour une directivité et une réponse en fréquence symétriques entre l’avant et l’arrière. Les microphones à double grande membrane réglables en figure-8 sont souvent plus faciles à trouver que les figure-8 dédiés, mais le format-B exige un comportement symétrique des canaux X et Y. Les condensateurs à petite membrane et les microphones à ruban sont donc les meilleurs candidats. Pour une couverture directionnelle et une réponse en fréquence uniformes, les microphones X et Y doivent être de même marque et de même modèle.The choice is more limited when it comes to the X and Y channels. Small and single diaphragms are almost mandatory. Again, they need to be small to allow better coincidence in the assembly and single for symmetrical front-back directivity and frequency response. While large double diaphragm microphones that can be set to fig-8 are often more readily available than dedicated fig-8, B-Format does need symmetrical behavior in the X and Y channels. So small diaphragm condensers and ribbon microphones are the best candidates. For uniform directional covering and frequency response in recording, X and Y microphones have to be of the same make and model.

Il faut que les réponses en fréquence de l’omni et des figure-8 concordent, pour un décodage plus cohérent.Matching frequency responses between the omni and the fig-8s is necessary since it will provide a more coherent decoding.

Il n’est pas indispensable que les sensibilités concordent, mais il faut les connaître. Si la sensibilité d’un microphone n’est indiquée qu’en mV/Pa, vous pouvez la convertir en dB (réf. 1 V/Pa) avec cet outil.Matching sensitivities is not an absolute necessity, but the figures need to be known. If the sensitivity of a microphone is only specified in mV/Pa, you can convert it to dB (re 1 V/Pa) with this tool.

Signalons que le microphone Josephson C700S produit un format-B natif horizontal seulement, mais que dans cette gamme de prix, on peut aussi opter pour un modèle SoundField.It is worth mentioning that the Josephson C700S microphone outputs horizontal-only native B-Format, but in that price range, one can also choose to go for a SoundField model.

Microphones pour le format-B natifMicrophones for Native B-Format
MarqueMakeModèleModelSensibilité
dB réf. 1 V/Pa
Sensitivity
dB re 1 V/Pa
Omnidirectionnels · WOmnidirectional · W
AKGCK62 480−28.0
AKGCK92 SE300B−40.0
Audio-TechnicaAT3032−34.0
DPA4003−27.0
DPA4006−40.0
DPA4006 TL−29.0
EarthworksQTCXX−30.5
JosephsonC617−24.0
MBHOKA100 MBP603−38.5
Microtech-GefellM270−40.0
Microtech-GefellM296−36.5
NeumannKM131−38.5
OktavaMK-012−40.0
SankenCO-100K−35.0
SchoepsMK-2 CMC 6−36.5
SennheiserMKH-20−32.0
SonodoreRCM-402−28.0
Bidirectionnels (figure-8) · X, YBidirectional (figure-8) · X, Y
AKGCK94 SE300B−40.0
NeumannKM120−38.5
RoyerSF-1−52.0
MBHOKA800 MBP603−40.0
SchoepsMK-8 CMC 6−40.0
SennheiserMKH-30−32.0

En surbrillance : les capsules AKG Blue Line de notre assemblage.Highlighted: the AKG Blue Line capsules of our assembly.

03

Montage des microphonesMicrophone Setup

Si l’on considère le Nimbus-Halliday comme le montage en format-B natif idéal, peu d’accessoires standards permettent de le reproduire. L’omniprésente barrette stéréo convient généralement mieux à un couple stéréo quasi coïncident et, utilisée pour un montage en format-B, peut mener à un assemblage alambiqué.If we consider the Nimbus-Halliday as the ideal native B-Format microphone setup, there’s a limited set of standard microphone accessories that can be used to duplicate that ideal. The ubiquitous stereo bar is usually more adequate for near-coincident stereo pair and, used for B-Format microphone setup, can lead to a contrived assembly.

Schoeps offre, pour son montage Double M/S (deux cardioïdes et un figure-8), une suspension qui peut accueillir un assemblage en format-B natif. Fait intéressant, Schoeps a d’ailleurs envisagé de proposer un format-B natif avant d’opter pour son Double M/S : la marque aurait obtenu un meilleur appariement des capsules en Double M/S qu’en format-B natif.Schoeps offers a shock mount for its Double M/S setup (two cardioids and one fig-8) that can be used to mount a native B-Format assembly. Interestingly, Schoeps did actually toy with the idea of offering native B-Format before settling for its Double M/S: apparently they found that they obtained better matching between the capsules in Double M/S compared to native B-Format.

Avec des microphones « de pleine taille », la pince latérale, souvent négligée, facilite le montage et permet de reproduire fidèlement la configuration Nimbus-Halliday.With “full bodied” microphones, the oft overlooked side-clamp allows easy setup and the ability to precisely mimic the Nimbus-Halliday configuration.

Une question mérite toutefois réflexion au moment de monter un assemblage en format-B natif : comment placer le microphone omni pour obtenir la captation la plus neutre possible sur le plan directionnel ? Contrairement à un omni théorique, un omni réel perd toujours de la sensibilité dans les hautes fréquences à l’arrière, à cause de l’effet de masque de son corps. Pour réduire l’effet de cette caractéristique, on peut orienter le microphone vers le haut, ce qui dirige sa zone la moins sensible vers le sol.One question worth pondering though when setting up a native B-Format assembly is how to place the omni mic so as to give the most unbiased sound capture, direction-wise. The difference between a theoretical omni mic and a real one is that there’s always a loss of sensitivity in higher frequency in the back of the mic due to the microphone’s body masking effect. If we want to minimize the impact of that characteristic, we can place the microphone pointing up, that way directing the least sensitive zone to the floor.

Pour conserver la disposition du Nimbus-Halliday, nous proposons deux montages. Le premier est évidemment l’original, avec l’omni au milieu, pointé vers la source sonore principale. Le canal W favorise alors le quadrant avant : pour le type de musique que Nimbus enregistre depuis toutes ces années, ce biais est tout à fait acceptable puisque, sauf en concert, la zone la moins sensible du micro W pointe vers un espace vide. Mais si l’on veut garder la disposition originale du Nimbus-Halliday tout en obtenant un canal W plus neutre, signalons qu’un DPA 4003 ou 4006 muni d’un cône UA0777 donne une directivité omnidirectionnelle plus uniforme : nous n’avons pas eu l’occasion de l’essayer, mais selon les spécifications publiées, il devrait bien se comporter. Quant aux canaux X et Y, nous n’avons trouvé aucune information fiable sur celui qui est en haut et celui qui est en bas dans le Nimbus-Halliday. Nous avons choisi de placer Y en bas, avec la pince latérale et le support du micro W dans le nul du micro Y, pour atténuer l’effet de leur présence si près de la membrane du micro Y. Placer ainsi la pince du micro W abaisse aussi le centre de gravité de l’assemblage : une bonne pratique lorsqu’il est fixé à une perche.For maintaining the microphone placement of the Nimbus-Halliday, we suggest two arrangements. The first one is of course the original with the omni in the middle, pointing towards the main sound source. The W channel is then biased, favoring the front quadrant: for the type of music Nimbus has been recording all these years, this bias is totally acceptable, since, except for live music, the least sensitive zone of the W mic will point toward empty space. But if one wants to keep the original Nimbus-Halliday arrangement and also wishes for a more neutral W channel, it’s worth mentioning that a DPA 4003 or 4006 with a UA0777 nose cone will give a more uniform omnidirectional pattern: we didn’t have the opportunity to test this, but on the basis of published specs, it should perform well. Concerning the X and Y channels, we didn’t find any reliable information on which channel is on top and which channel is on bottom in the Nimbus-Halliday. We have chosen to put the Y on bottom with the W mic side clamp and holder in the null of the Y mic to lessen the impact of their presence so close to the Y mic diaphragm. Putting the W mic side clamp this way will also lower the center of gravity of the assembly: not a bad practice when attached to a boom.

Le second montage qui respecte la disposition du Nimbus-Halliday place l’omni à la verticale, pointé vers le haut, en position la plus basse de l’assemblage. Le micro Y devient le microphone horizontal et le X reste le micro vertical du haut. Le canal W devrait ainsi être plus uniforme dans toutes les directions autour de l’assemblage, puisque toute perte de sensibilité sera symétrique sur les axes X et Y : là encore, nous ne l’avons pas essayé nous-mêmes, mais sur papier, c’est une bonne solution de rechange.The second arrangement that will follow the Nimbus-Halliday microphone placement is putting the omni vertically pointing up, in the lowest position in the assembly. The Y mic takes its place as the horizontal microphone and the X stays as the upper vertical mic. This should make the W channel more uniform in all directions around the assembly since any attenuation in sensitivity will be symmetrical in the X and Y axes: this again is something we haven’t tried for ourselves, but, on paper, it looks like a good alternative.

Pour terminer sur le montage, on peut envisager d’envelopper les pinces latérales de mousse de polyéthylène pour réduire les réflexions des hautes fréquences.To finish this part about microphone setup, we might consider wrapping the side clamps with polyethylene foam to reduce high frequency reflections.

Assemblage en format-B natif avec des micros Schoeps. Image : Angelo FarinaNative B-Format assembly with Schoeps mics. Image: Angelo Farina
Assemblage en format-B natif avec des micros AKG Blue Line.Native B-Format assembly with AKG Blue Line mics.
04

Niveaux des canauxChannel Levels

Le décodage du format-B, que ce soit en stéréo, en UHJ ou en périphonie, repose sur des écarts de gain précis entre les canaux. Toute différence de niveau entre les canaux, qu’elle soit présente à l’enregistrement ou introduite plus tard en postproduction, doit donc être prise en compte avant le décodage.B-Format decoding, be it to stereo, UHJ or surround, relies on precise relative gain levels between channels. So any difference in levels between channels, whether they are present at recording or later introduced in post-production, must be taken into account before decoding.

S’il est assez facile de repérer un déséquilibre de niveaux en stéréo et, dans une certaine mesure, en périphonie discrète, l’effet d’un tel déséquilibre en format-B n’est pas toujours manifeste. En stéréo ou en périphonie discrète, un déséquilibre de niveaux se traduit par un haut-parleur plus faible ou plus fort que les autres.While it’s fairly easy to spot level mismatches in stereo, and to a certain extent in discrete surround sound, the impact of such mismatches in B-Format are not always unmistakably noticeable. In stereo or discrete surround, level mismatches will result in a loudspeaker being softer or louder than the other ones.

Une fois le format-B décodé pour des haut-parleurs, un déséquilibre de niveaux se répartit toujours également sur les canaux de haut-parleurs. Si le niveau du canal W est trop élevé, l’image sera moins précise. S’il est trop faible, il en résultera une ambiguïté directionnelle le long des axes (XYZ). Si le niveau d’un des canaux d’axe est décalé, il en résultera là encore une perte de précision (niveau trop faible) ou une ambiguïté directionnelle (niveau trop élevé) le long de cet axe.Once decoded for loudspeakers, B-Format level mismatches will always have an evenly distributed impact on the speaker-channels. If the W channel level is too high, it will result in a less focused imaging. If it’s too low, it will result in directional ambiguity along the axes (XYZ). If one of the axes channels is level off, it will again result in less precision (level too low) or directional ambiguity (level too high) along that axis.

La première étape pour suivre les niveaux des canaux est de se rappeler que le canal W est toujours 3 dB plus bas que les autres canaux du format-B. Cet écart existe pour des raisons historiques (liées à l’optimisation des niveaux sur les enregistreurs analogiques) et, même si ces raisons ont beaucoup moins de poids aujourd’hui, on conserve les −3 dB par souci de compatibilité. Avec des microphones de même sensibilité et des niveaux d’entrée semblables sur le préamplificateur, il faudra donc abaisser le canal W de 3 dB avant de produire le signal final en format-B.The first step in keeping track of the channels levels is to remember that the W channel is always 3 dB lower than the other B-Format channels. This difference exists for historical reasons (related to level optimization on analog recorders) and, while these reasons are much less valid today, the -3 dB is maintained for the sake of compatibility. So for microphones with equal sensitivities and with similar input levels on the mic preamp, the W channel will have to be lowered by 3 dB before producing the final B-Format signal.

La deuxième étape consiste évidemment à connaître la sensibilité des microphones : à réglages d’entrée semblables sur le préamplificateur, toute différence doit être compensée pour que les canaux X et Y soient égaux et que le canal W soit, au final, 3 dB plus bas que X ou Y. Par exemple, avec un DPA 4006-TL pour W et des Sennheiser MKH-30 pour X et Y, il faudra abaisser le 4006-TL de 6 dB au total, puisqu’il est déjà 3 dB plus sensible que le MKH-30.The second step is then of course to know the microphones sensitivities: for similar input level settings on the microphone preamp, any differences must be compensated for the X and Y channels to be equal and for the W channel to be ultimately 3 dB lower than X or Y. For example, using a DPA 4006-TL for the W and Sennheiser MKH-30s for the X and Y, the 4006-TL will have to be lowered by a total of 6 dB since it’s already 3 dB more sensitive than the MKH-30.

La troisième étape consiste à connaître les réglages exacts de niveau d’entrée du préamplificateur. En raison de la conception de la plupart des préamplificateurs sur le marché, c’est peut-être l’aspect le plus difficile de l’enregistrement en format-B, que ce soit avec un assemblage en format-B natif ou même avec un microphone de type Soundfield. D’après notre expérience, la plupart des préamplificateurs règlent le niveau d’entrée avec des boutons à variation continue. Ils sont aussi peu loquaces sur les niveaux eux-mêmes, n’indiquant souvent que les limites inférieure et supérieure de leur plage. Apparier les niveaux devient alors un acte de foi… C’est pourquoi nous recommandons fortement des préamplificateurs-convertisseurs A/N à réglage de niveau analogique par crans ou à commande numérique. Ce type d’appareil est de plus en plus courant et, utilisé pour l’enregistrement en format-B, il aide beaucoup à évaluer et à maintenir des niveaux de canaux précis à chaque étape du traitement du signal.The third step is to know the exact input level settings on the mic preamp. Because of the design of the majority of mic preamps available on the market, this is maybe the most difficult aspect of B-Format recording, be it from a native B-Format assembly or even a Soundfield-type microphone. From our experience, most mic preamps have continuously variable knobs for input level setting. They’re also not very verbose about the level themselves, often giving only the lowest and highest limits in their available range. Level matching then becomes an exercise in faith… That’s why we strongly recommend the use of stepped analog input level mic preamp/AD converters or numerically controlled input level mic preamp/AD converters. These types of mic preamp/AD converters are getting more common now and, if used for B-Format recording, will help a great deal towards assessing and maintaining precise channel levels throughout each step of signal processing.

Nous avons utilisé avec succès de tels préamplificateurs-convertisseurs de Metric Halo : le ULN-2 (illustré ici), avec son réglage d’entrée analogique par crans, et le 2882, avec ses réglages d’entrée à commande numérique.We have successfully used such mic preamp/AD converters from Metric Halo: the ULN-2 (pictured here) with its stepped analog input control and the 2882 with its numerically controlled input controls.

Metric Halo ULN-2
05

Écoute et mixage en stéréoMonitoring & Mixing in Stereo

Lors d’un enregistrement en format-B, les occasions d’écouter en direct en périphonie seront peu fréquentes, pour toutes sortes de raisons, pratiques comme financières. D’où le besoin d’une écoute stéréo adéquate, au casque ou sur haut-parleurs. Il faut aussi pouvoir produire des mixages stéréo directs, non encodés en UHJ, de matériel enregistré et encodé en format-B.When recording in B-Format, the opportunities of live monitoring in surround sound will be, for numerous reasons ranging from the practical to the financial, not too frequent. The need rises then for adequate monitoring in stereo over headphones or loudspeakers. There’s also the need for straight stereo mixes, not UHJ encoded, of B-Format recorded and encoded material.

Dès l’origine, le boîtier de contrôle d’un microphone Soundfield a toujours offert une sortie stéréo pour l’écoute et le mixage. Le plug-in SurroundZone de Soundfield offre aussi cette possibilité. Le B-Mic de York et notre B2Stereo sont conçus exactement pour cela, et le Visual Virtual Microphone (VVM) de McGriffy permet aussi de décoder le format-B en stéréo.From its inception, the control unit of a Soundfield microphone always offered a stereo output for monitoring and mixing. This ability is also offered in Soundfield’s SurroundZone plug-in. York’s B-Mic and our B2Stereo are available for that exact purpose and McGriffy’s Visual Virtual Microphone (VVM) will also allow B-Format to stereo decoding.

Le choix de l’angle stéréo et de la directivité des microphones virtuels, s’il reste toujours une question de préférence des producteurs, doit tenir compte du besoin d’une écoute adéquate pendant une séance d’enregistrement. Certains couples de microphones sont donc à éviter pour écouter une séance d’enregistrement en format-B. Deux couples viennent naturellement à l’esprit : un couple de figure-8 à 90° et un couple de cardioïdes à 180°. Le premier parce que le canal W sera absent de l’écoute, le second parce que le canal X le sera. De bons couples stéréo polyvalents pour l’écoute vont des hypercardioïdes 25/75 à 110° aux hypercardioïdes 33/67 à 120°. Ces couples donnent un poids à peu près égal à tous les canaux du format-B, privilégient l’avant tout en portant dans le quadrant arrière, et placent la sensibilité maximale de chaque micro dans le point nul de l’autre, ce qui assure une séparation maximale des canaux.The choice of the virtual microphones stereo angle and polar pattern, while always being a question of producers’ preferences, must take into account the need for adequate monitoring in a recording session. So certain microphone pairs have to be avoided for monitoring a B-Format recording session. Two obvious pairs come to mind: a 90° pair of figure-8s and a 180° pair of cardioids. The former pair because the W channel will be absent in the monitoring output and the latter because the X channel will be absent. Good all around stereo pairs for monitoring are 25/75 hypercardioids at 110° to 33/67 hypercardioids at 120°. Such pairs give roughly equal weighting to all B-Format channels, have frontal dominance, but also have reach in the back quadrant and will put the maximum sensitivity of one mic into the null point of the other, thus providing maximum channel separation.

90°figure-8figure-8s
110°hypercardioïdes 25/7525/75 hypercardioids
135°supercardioïdes 41/5941/59 supercardioids
180°cardioïdescardioids

En postproduction, le choix d’un couple stéréo devient entièrement une question de goût, mais la caractéristique « maximum contre nul » des hypercardioïdes 25/75 à 110°, qui donne une séparation maximale, peut s’étendre à tous les angles stéréo entre 90 et 180°. À 90°, un couple de figure-8 place le point maximal d’un figure-8 dans le point nul de l’autre. À 180°, un couple de cardioïdes place le point maximal d’un micro dans le point nul de l’autre. Il existe donc un continuum de ces combinaisons, les supercardioïdes 41/59 à 135° en étant le point médian.In post-production, the choice of a stereo pair totally becomes a question of taste, but the “maximum against null” characteristic of the 25/75 hypercardioids at 110 °, that yields maximum separation, can be extended to all stereo angles between 90 and 180°. At 90°, a pair of fig-8s will put the maximum point of one fig-8 into the other fig-8 null point. At 180°, a pair of cardioids will put the maximum point of one mic into the other’s null point. So there’s a continuum of those combinations, the 41/59 supercardioids at 135° being the mid-course combo.

Même s’il rappelle la technique stéréo MS, ce continuum « maximum contre nul » fait en quelque sorte l’inverse du MS. En MS, plus l’angle stéréo est large, plus les microphones virtuels se rapprochent du figure-8 : le cas extrême étant un angle MS de 180°, avec un couple de figure-8 opposés sur cet axe. Ce couple est totalement inutilisable. Avec le continuum « maximum contre nul », la relation entre l’angle et la directivité est inversée : plus l’angle est large, plus la directivité se rapproche de la cardioïde.While reminding of the MS stereo technique, this continuum of “maximum against null” pairing is in a way doing the opposite of MS. In MS, the wider the stereo angle, the closer the virtual microphones are to the fig-8: the extreme case being a MS stereo angle of 180° with a pair of opposite fig-8s along that axis. This pair is totally unusable. With the “maximum against null” continuum, the angle/polar pattern relationship is inverted: the wider the angle, the closer the pattern is to cardioid.

Voici un tableau des couples « maximum contre nul » pour le B-Mic, le B2Stereo et le VVM.Here’s a chart of the “maximum against null” pairing with the B-Mic, B2Stereo and VVM.

Angle stéréo et directivitéStereo angle & polar pattern
Largeur d’angleAngle widthDirectivité B-MicB-Mic polar patternRatio B2StereoB2Stereo ratioDirectivité VVMVVM directivity
90°1.001.00002.00
95°0.920.91981.84
100°0.850.85201.70
105°0.790.79441.59
110°0.750.74511.49
115°0.700.70291.41
120°0.670.66671.33
125°0.640.63551.27
130°0.610.60871.22
135°0.590.58581.17
140°0.570.56621.13
145°0.550.54971.10
150°0.540.53591.07
155°0.520.52461.05
160°0.520.51551.03
165°0.510.50871.02
170°0.500.50381.01
175°0.500.50101.00
180°0.500.50001.00

© Daniel Courville, 2007. En surbrillance : la plage d’écoute recommandée, de 110° à 120°.© Daniel Courville, 2007. Highlighted: the recommended monitoring range, 110° to 120°.

06

Alignement temporel entre les canauxInterchannel Time Alignment

Sans entrer dans le débat entre techniques coïncidentes et non coïncidentes pour l’enregistrement stéréo et périphonique, les techniques de prise de son coïncidentes permettent, en théorie, une localisation précise des objets sonores à l’écoute. Mais la théorie peut être contredite par la réalité des dimensions physiques des microphones d’une technique coïncidente. Comme il est impossible de placer toutes les capsules au même point de l’espace, la localisation en technique coïncidente, format-B natif compris, est affectée par le décalage angulaire vertical des objets sonores par rapport au plan horizontal du dispositif de prise de son stéréo ou périphonique. Le plan horizontal est défini par les axes de captation des microphones, perpendiculaires à leurs membranes.Without going into the debate over coincident techniques versus non-coincident techniques for stereo and surround recording, coincident microphone techniques will theoretically yield precise sound objects localization in playback. But the theory can be negated by the reality of the physical dimensions of the microphones involved in a coincident technique. Since it’s impossible to put all the mic capsules in the same point in space, localization in coincident techniques, native B-Format included, will be affected by the sound objects vertical angular offset relative to the horizontal plane of the stereo or surround microphone setup. The horizontal plane is the result of the microphones sound capture axes: the axes are perpendicular to the microphones diaphragms.

Par exemple, un objet sonore décalé verticalement d’environ −45° par rapport à l’assemblage en format-B natif produira des écarts dans le moment d’arrivée du son aux trois membranes. À l’écoute en stéréo ou en périphonie, ces écarts brouillent la localisation de l’objet sonore : même si les niveaux des canaux du format-B sont justes, quelques échantillons de différence suffisent à altérer le rendu spatial. L’objet sonore est moins net (ou plus large que ses dimensions physiques réelles) et sa position, moins précise.For example, if we have a sound object with a vertical offset of about -45° relative to the native B-Format assembly, the offset will lead to differences in the moment of sound arrival at the three diaphragms. Once monitored in stereo or surround, these differences will blurry the sound object localization: even if the levels are right in the B-Format channels, a few samples of difference will affect spatial rendering. The sound object is less focused (or larger than its actual physical dimensions) and less precise in position.

Il existe quelques stratégies pour corriger cet écart temporel.There’s a few strategies to correct the time difference.

Sur le lieu d’enregistrement, on peut réduire l’écart en inclinant physiquement l’assemblage vers la source sonore principale. Sans éliminer l’écart temporel, on le réduit : si aucune autre correction temporelle n’est appliquée en postproduction, il faut toujours faire cette inclinaison pour réduire l’écart le plus possible.At the recording venue, it’s possible to lower the difference by physically tilting the assembly towards the general sound source. While not eliminating the time difference, it will reduce it: if no other time correction is applied in post-production, this tilting should always be done to minimize as much as possible the difference.

Pour l’enregistrement de musique acoustique, l’inclinaison de l’assemblage peut aussi aider à équilibrer le son entre les premières et les dernières rangées de musiciens. La profondeur physique d’un ensemble dans une salle de concert, généralement acceptable sur place, mène parfois à une profondeur excessive à l’écoute en stéréo ou en périphonie horizontale (sans doute à cause d’une esthétique établie en enregistrement de musique acoustique et d’indices spatiaux incomplets à l’écoute). En pointant l’axe principal de l’assemblage en format-B vers la dernière rangée, les premières rangées, plus proches de l’assemblage, sont captées dans une zone moins sensible : cela réduit les différences d’amplitude entre l’avant et l’arrière et peut éliminer le besoin de microphones d’appoint. L’inclinaison peut évidemment s’appliquer aussi au signal en format-B d’un microphone de type Soundfield, sauf qu’elle se fera alors par traitement du signal en postproduction.In the case of acoustic music recordings, the assembly tilting can also help balance the sound between the first rows of musicians and the last rows. An ensemble physical depth in a concert hall, while usually resulting in an acceptable sound on site, will sometimes lead to excessive depth in stereo or horizontal surround playback (probably a result of established esthetics in acoustic music recording and incomplete spatial cues in playback). So by aiming the B-Format assembly main axis at the last row, the first rows, that are closer to the assembly, will be picked up in a less sensitive region: this will reduce amplitude differences between front and back and could eliminate the need for spot microphones. The tilting can of course also be done to a B-Format signal out of a Soundfield-type mic, except that it will be done by signal processing in post-production.

En définitive, la stratégie de correction temporelle la plus efficace est l’alignement à l’échantillon près en postproduction, dans la station audionumérique. Pour être pleinement efficace, cette technique exige des repères sonores enregistrés sur place : pour emprunter au cinéma, on peut utiliser un clap pour produire un signal d’alignement. Ce son bref et impulsif produit une crête facile à repérer dans la station audionumérique. Sans clap, quelques claquements de mains isolés font aussi l’affaire. Nous recommandons de faire le clap aux coins de l’ensemble et devant chaque microphone d’appoint : chaque microphone doit avoir sa propre piste. Une fois enregistré, le clap permet un alignement facile en faisant glisser les fichiers sonores sur leur piste ou avec un plug-in de délai à l’échantillon près : nous préférons cette dernière méthode, qui facilite les ajustements fins. Nous utilisons actuellement le Metric Halo ChannelStrip de cette façon.Ultimately, the time correction strategy that will work the best is post-production sample-based alignment in the DAW. To be the most effective, this technique needs specific audio information recorded at the venue: to take a historical cue from cinema, a slate can be used to produce a time alignment signal. The short impulsive sound will produce an easily identifiable spike in the DAW. If a slate is not available, a few single hand claps can also work. We recommend slating at the corners of the performing ensemble and in front of all the spot microphones: all microphones should have their own tracks. Once recorded, the slate will permit easy alignment using sound file sliding in the track or by using a sample-based delay plug-in: we prefer the latter since it allows easier tweaking. We currently use Metric Halo ChannelStrip in this fashion.

L’alignement temporel à l’échantillon près profite grandement des fréquences d’échantillonnage élevées (96 kHz et plus) : il gagne en précision, même si le produit final est à une fréquence plus basse (44,1 et 48 kHz). L’alignement doit évidemment se faire avant le sous-échantillonnage.Sample-based time alignment will benefit greatly from high sample rates (96 kHz and up): it will allow for greater accuracy in the process, even if the final product is at low sample rate (44.1 and 48 kHz). Of course, the alignment must be done before downsampling.

Un dernier mot sur l’alignement temporel : par nature, ce sera toujours un compromis. Optimiser l’alignement pour un décalage vertical donné en dégradera un autre. Il revient à l’ingénieur et au producteur de choisir les objets sonores qui bénéficieront d’une localisation plus précise, et ceux qui ne souffriront pas, ou pourraient même profiter, d’une localisation plus floue.A final word on time alignment: by nature, it will always be a compromise. Optimizing the time alignment for a particular vertical offset will degrade another. It’s up to the engineer and producer to choose what sound objects they want to have a more precise localization and what other sound objects won’t suffer, or even might benefit, from having a more blurry localization.

Canaux en format-B natif non alignés dans le tempsNon time-aligned Native B-Format channels
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Microphones contemporainsContemporary Microphones

Même si Nimbus Records ne produit plus d’enregistrements, le principe du format-B natif reste tout à fait viable avec des microphones contemporains. Quiconque dispose de deux microphones bidirectionnels et d’un omnidirectionnel peut monter un système de prise de son ambisonique horizontal, comme les assemblages Schoeps et AKG Blue Line présentés plus haut (section 03) ou cet assemblage de microphones Sennheiser maintenus coïncidents au centre d’une armature sphérique.While Nimbus Records no longer produces recordings, the native B-Format principle remains perfectly viable with contemporary microphones. Anyone with two figure-8 microphones and one omnidirectional can put together a horizontal ambisonic recording system, like the Schoeps and AKG Blue Line assemblies shown above (section 03) or this assembly of Sennheiser microphones held coincident at the centre of a spherical frame.

Pour qui préfère un produit dédié à un assemblage maison, le Josephson C700S est un microphone à capsules multiples conçu spécialement pour la prise de son en format-B natif. Il réunit dans un seul boîtier les capsules nécessaires pour produire directement les composantes W, X et Y.For those who prefer a dedicated product to a home-made assembly, the Josephson C700S is a multi-capsule microphone designed specifically for native B-Format recording. A single body houses the capsules needed to output the W, X and Y components directly.

Le NU-880K de Nordic Audio Labs est une autre solution commerciale du même type : un microphone contemporain en format-B natif horizontal. Il utilise deux capsules propriétaires D100K à deux membranes, montées à 90°, pour produire directement les composantes W, X et Y sur trois sorties, sans passer par un format-A intermédiaire. Comme le Josephson C700S, il ne capte que le plan horizontal (pas de composante Z).Nordic Audio Labs’ NU-880K is another commercial solution of the same kind: a contemporary horizontal native B-Format microphone. It uses two proprietary dual-diaphragm D100K capsules, mounted at 90°, to output the W, X and Y components directly on three outputs, with no intermediate A-Format. Like the Josephson C700S, it captures the horizontal plane only (no Z component).

Assemblage en format-B natif avec des microphones Sennheiser montés sur une armature sphérique. Les capsules sont maintenues coïncidentes au centre de la structure.Native B-Format assembly with Sennheiser microphones mounted on a spherical frame. The capsules are held coincident at the centre of the structure.
Le Josephson C700S, microphone en format-B natif.The Josephson C700S native B-Format microphone.
Le Nordic Audio Labs NU-880K, microphone en format-B natif horizontal.The Nordic Audio Labs NU-880K horizontal native B-Format microphone.
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Austrian Audio OC818 et AmbiCreatorAustrian Audio OC818 & AmbiCreator

Austrian Audio propose une approche contemporaine particulièrement ingénieuse avec un duo d’OC818. Chacun de ces microphones à grande membrane a une double sortie : une sortie conventionnelle et une sortie dédiée au signal de la membrane arrière de la capsule. En superposant deux OC818 orientés à 90° l’un de l’autre et en utilisant le plug-in dédié, AmbiCreator, on obtient les composantes W, X et Y du format-B : exactement le même principe que l’assemblage Nimbus-Halliday.Austrian Audio offers a particularly clever contemporary approach with a pair of OC818s. Each of these large-diaphragm microphones has a dual output: a conventional output and a dedicated output for the signal of the capsule’s rear diaphragm. By stacking two OC818s at 90° to each other and using the dedicated AmbiCreator plug-in, one obtains the W, X and Y components of B-Format: exactly the same principle as the Nimbus-Halliday assembly.

Mais AmbiCreator pousse l’idée encore plus loin : il exploite la distance physique entre les deux microphones superposés pour en dériver le canal Z, c’est-à-dire l’information de hauteur. On obtient ainsi un format-B complet (W, X, Y, Z) à partir d’un simple duo de microphones à grande membrane. Dans son brevet de 1931, Alan Blumlein proposait exactement cela : exploiter la distance entre deux microphones superposés pour extraire l’information verticale d’une scène sonore !But AmbiCreator takes the idea even further: it uses the physical distance between the two stacked microphones to derive the Z channel, that is, the height information. The result is a full B-Format (W, X, Y, Z) from a simple pair of large-diaphragm microphones. In his 1931 patent, Alan Blumlein proposed exactly that: using the distance between two stacked microphones to extract the vertical information of a sound scene!

L’Austrian Audio OC818 et sa double sortie : signal avant et signal arrière de la capsule.The Austrian Audio OC818 and its dual output: front and rear signals of the capsule.
Le duo d’OC818 en format-B natif : deux micros superposés à 90° pour capter W, X et Y.The OC818 pair in native B-Format: two mics stacked at 90° to capture W, X and Y.
Le plug-in AmbiCreator dérive le canal Z (hauteur) de la distance entre les deux OC818 superposés, ce qui complète le format-B.The AmbiCreator plug-in derives the Z channel (height) from the distance between the two stacked OC818s, completing the B-Format.