La réverbération

Traitement Audio
Mixage studio & Sonorisation

Publication
14/02/2021

Modifications
20/11/2021

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💬 Terminologie associée reverb, persistance, réflexions, pré-délai, early reflexions, halo sonore, résonance, spring, ressort, plaque, plate, convolution, réponse d'impulsion, impulse response, espace sonore, empreinte acoustique

Définition

La réverbération est la persistance du son dans un milieu, y compris après l’interruption de la source sonore. … La réverbération est le mélange d’une quantité de réflexions directes et indirectes donnant un son confus qui décroît progressivement.
La réverbération crée l’impression auditive d’espace et augmente l’impression de volume sonore.

Les trois étapes de la perception du son

Son direct

Lorsqu’un son est produit dans un espace, le son direct produit par l’objet sonore arrive tout d’abord aux oreilles de l’auditeur. Plus la distance est grande plus le son est atténué. (Plus il y a d’air à mettre en vibration et plus il y a d’énergie consommée).

Premières réflexions

Le son met l’air en vibration dans toutes les directions autour de son point de production. Les vibrations de l’air vont aussi aller rencontrer les parois du lieu (sol, murs, objets et plafond). Ces parois vont renvoyer le son dans toutes les directions. Ces vibrations, en rebondissant sur les parois, vont perdre une partie de leur énergie de manière non-homogène : les matériaux favorisent et/ou défavorisent certaines fréquences selon leur nature (dureté, alvéoles etc…). Ces premières réflexions vont aller rencontrer les oreilles de l’auditeur. Ayant eu plus de distance à parcourir dans l’air, elle parviendront atténuées et postérieurement au son direct. De surcroît le matériau qui aura provoqué la réflexion aura favorisé et/ou défavorisé certaines fréquences, le timbre sera donc différent de celui du son direct. Le paramètre de réverbération concernant ce phénomène se nomme en général « predelay » ou « early reflexions ». La partie modification du timbre lors de la réflexion se présente comme un filtre ou un égaliseur.

Réverbération

Certaines des premières réflexions vont aller rencontrer directement les oreilles de l’auditeur tandis que d’autres (le son rebondit dans toutes les directions) vont aller à nouveau rencontrer les parois du lieu, perdre en énergie, être modifiées d’un point de vue fréquentiel puis parvenir aux oreilles de l’auditeur avec un retard supplémentaire. Ces réflexions vont à nouveau se réfléchir, être modifiées et retardées etc… Selon la dureté du matériau ces réflexions décroîtront plus ou moins vite. (paramètres time, size, width, diffusion…)

Il en résulte un halo sonore qui enveloppe l’auditeur : la réverbération.

Le grand public nomme parfois « écho » la réverbération. Cela n’a rien à voir : l’écho répète le son de manière distincte tandis que la réverbération consiste en un halo sonore.

Aspect psycho-acoustique

L’ouïe précède la vue
Malgré l’incroyable perfectionnement du sens de la vue chez l’être humain, l’ouïe dispose d’un atout supérieur car elle assure une perception en trois dimensions alors que la vue ne perçoit que dans le champ visuel qui est limité en largeur et hauteur. L’ouïe, malgré ses deux seuls capteurs, permet la perception dans toutes les dimensions (direction exacte – devant et derrière – hauteur – dessus, dessous -). Le cerveau assure en effet à l’aide de l’analyse des réflexions perçues ce décodage exact. L’homme primitif avait en effet besoin de ce sens pour percevoir l’arrivée d’un prédateur et tourner son regard rapidement dans la direction du bruit menaçant et y réagir.
Le petit enfant consacre une grande partie de son temps et de son énergie à étalonner ces deux sens l’un par rapport à l’autre. C’est la raison pour laquelle la chute de la cuillère sur le carrelage de la cuisine, le jet et la chute des jouets sonores en tous genres est une étape essentielle du développement sensoriel de l’enfant (et de la patience de ses parents !!).
Une fois ce système étalonné, l’être humain dispose d’une compétence inouïe dans ce domaine. Les yeux bandés, chacun d’entre nous est capable de reconnaître à l’oreille le lieu dans lequel il se trouve. Par exemple, la cuisine toute carrelée, sonne très différemment du salon avec ses tentures en velours (le bon goût n’y est pour rien). C’est ainsi que les mélomanes reconnaissent les salles de concerts différentes de leurs disques favoris avec une grande facilité.

Agréable ?

L’espace acoustique réel ou simulé est donc d’une grande importance et participe pour une grande part à l’agrément d’écoute d’un son en ajoutant sa coloration et sa prolongation aux objets sonores. C’est pour cela que nous chantons sous la douche : l’espace carrelé qui réverbère la voix nous est agréable en la prolongeant, nous donnant une impression flatteuse de la qualité de notre organe (la voix !). Au contraire, l’espace trop réverbérant d’une cathédrale mélangeant par ses réflexions notes ou mots au point de les rendre inintelligibles n’est pas toujours agréable.

De tout temps le musicien a été très attentif à la réverbération, salle lambrissée de bois pour la musique de chambre, chapelle de taille moyenne pour la musique d’oratorio, salle d’opéra à l’italienne en forme de sphère, grande nef de cathédrale pour la musique lente et solennelle ; à chaque musique son acoustique. Un bon professeur d’instrument apprendra toujours à son élève que le son de son instrument n’est rien sans la salle ou la sonorisation dans laquelle il sonne et que ce n’est pas l’instrument qu’il faut écouter pour s’améliorer mais ce qu’en renvoie la salle.

Dès les premiers temps de la sonorisation ou de l’enregistrement, la qualité et le type de réverbération ont été une préoccupation majeure. Modeler ce paramètre du son à des fins créatrices ou réparatrices (enregistrement initial fait dans une acoustique déplaisante ou de petite taille…) a toujours été un enjeu d’importance.

Réverbération artificielle mécanique

La réverbération à ressort(s) (springs)

était constituée d’un ressort suspendu entre deux transducteurs l’un pour mettre en vibration le ressort et l’autre pour percevoir cette vibration. Il existe des simulations électroniques de ce type de reverb (plug-ins). Ce type de réverbération a longtemps été omniprésent dans les amplis de guitare électrique et dans les plus anciennes consoles de mixage.

La réverbération à plaque (plate)

La plaque de tôle utilisée à l’origine pour imiter au théâtre les bruit du tonnerre s’est vue elle aussi suspendue entre deux transducteurs de la même façon que le ressort.
Il existe des simulations électroniques de ce type de reverb (plug-ins).

Les Chambres

Malgré leur encombrement et leur poids, des chambres en marbre contenant hauts parleurs et micros ont été utilisées aussi dans l’industrie musicale pour fabriquer de la réverbération.

Certains studios disposent d’une pièce (en général en sous-sol) destinée à cet effet.

Réverbération artificielle électronique et informatique

Puis l’électronique et l’informatique se sont mêlées de la partie offrant des possibilités infinies de calcul de réflexions imitant la réalité ou sans rapport avec celle-ci (réverbération inversée et croissante – gate : se coupant brusquement – etc.)

Plug-ins de réverbération algorithmiques

Paramètres

NB : Selon les appareils ou les plug-ins, la terminologie des paramètres de réglage peut varier. Les termes les plus fréquents (empruntés aux manuels Steinberg) sont décrits ci-dessous.

🛠️ Paramètres d'une réverbération simple : Room Works SE

Pre-Delay : Détermine le temps qui s’écoule avant que la réverb s’applique. Ce paramètre vous permet de simuler des pièces plus grandes en augmentant le temps que mettent les premières réflexions pour atteindre l’auditeur.
Reverb Time : Permet de configurer le temps de réverbération en secondes.
Diffusion : Affecte le caractère de la queue de la réverb. Plus les valeurs sont élevées, plus le son est diffus et doux. Avec des valeurs basses, le son est plus net.
Low Level : Affecte le temps de decay des basses fréquences. La réverb d’une pièce normale s’atténue plus rapidement dans les fréquences hautes et basses que dans les médiums. En réduisant le pourcentage de niveau, vous obtenez une décroissance plus rapide des basses fréquences. Un pourcentage de niveau dépassant 100 % provoque un déclin plus lent des basses fréquences par rapport aux fréquences moyennes.
High Level : Affecte le temps de decay des fréquences élevées. La réverb d’une pièce normale s’atténue plus rapidement dans les fréquences hautes et basses que dans les médiums. En réduisant le pourcentage de niveau, vous obtenez une décroissance plus rapide des fréquences élevées. Un pourcentage de niveau dépassant 100 % provoque un déclin plus lent des hautes fréquences par rapport aux fréquences moyennes.
Mix : Définit l’équilibre des niveaux entre le signal traité et le signal non traité. Quand vous utilisez RoomWorks SE sur une voie FX (mode send ou envoi auxiliaire), il est préférable de régler ce paramètre sur 100 %.

🛠️ Paramètres d'une réverbération algorithmique sophistiquée : Room Works

Input Filters

Low Frequency : Détermine la fréquence à laquelle le filtre en plateau bas entre en action. Les paramètres haut (Hi) et bas (Lo) filtrent tous les deux le signal d’entrée avant le traitement de la réverb.
High Frequency : Détermine la fréquence à laquelle le filtre en plateau haut entre en action. Les paramètres haut (Hi) et bas (Lo) filtrent tous les deux le signal d’entrée avant le traitement de la réverb.
Low Gain : Détermine la valeur de l’augmentation ou de la réduction pour le filtre Low Shelf.
High Gain : Détermine la valeur de l’augmentation ou de la réduction pour le filtre High Shelf.

Reverb Character

Pre-Delay : Détermine le temps qui s’écoule avant que la réverb s’applique. Ce paramètre vous permet de simuler des pièces plus grandes en augmentant le temps que mettent les premières réflexions pour atteindre l’auditeur.
Size : Permet de modifier les temps de retard des premières réflexions afin de simuler des espaces plus grands ou plus petits.
Reverb Time : Permet de configurer le temps de réverbération en secondes.
Diffusion : Affecte le caractère de la queue de la réverb. Plus les valeurs sont élevées, plus le son est diffus et doux. Avec des valeurs basses, le son est plus net.
Width : Détermine la largeur de l’image stéréo. À 0 %, la sortie de la réverb est mono. À 100 %, elle est stéréo.
Variation : Quand vous cliquez sur ce bouton, une nouvelle version du même programme de réverb utilisant des motifs de réflexion différents est générée. Cette fonction peut s’avérer pratique si certains sons provoquent des résonances bizarres ou donnent des résultats indésirables. On peut souvent résoudre ce genre de problème en créant une nouvelle variation. Il y a 1 000 variations possibles.
Hold : Activez ce bouton pour bloquer la mémoire tampon de réverbération dans une boucle infinie. Vous pouvez créer des sons de nappes intéressants grâce à cette fonction.

Damping

Low Frequency : Détermine la fréquence en-deçà de laquelle les fréquences graves sont atténuées.
High Frequency : Détermine la fréquence au-dessus de laquelle les fréquences élevées sont atténuées.
Low Level : Affecte le temps de decay des basses fréquences. La réverb d’une pièce normale s’atténue plus rapidement dans les fréquences hautes et basses que dans les médiums. En réduisant le pourcentage de niveau, vous obtenez une décroissance plus rapide des basses fréquences. Un pourcentage de niveau dépassant 100 % provoque un déclin plus lent des basses fréquences par rapport aux fréquences moyennes.
High Level : Affecte le temps de decay des fréquences élevées. La réverb d’une pièce normale s’atténue plus rapidement dans les fréquences hautes et basses que dans les médiums. En réduisant le pourcentage de niveau, vous obtenez une décroissance plus rapide des fréquences élevées. Un pourcentage de niveau dépassant 100 % provoque un déclin plus lent des hautes fréquences par rapport aux fréquences moyennes.

Envelope

Amount : Détermine l’incidence des commandes Attack et Release de l’enveloppe sur la réverb elle-même. Avec des valeurs faibles, vous obtenez un effet subtil, alors que des valeurs élevées engendrent un effet plus marqué.
Attack : Les paramètres d’enveloppe de RoomWorks déterminent comment la réverb suit les nuances du signal d’entrée, à la manière d’un effet Noise Gate ou Downward Expander. L’attaque détermine le temps (en millisecondes) que met la réverb pour atteindre son plein volume après une crête dans le signal. Ce paramètre est comparable à un pre-delay, mais ici la réverb monte progressivement au lieu de démarrer d’un seul coup.
Release : Détermine après combien de temps, après la crête du signal, la coupure de la réverbération est audible, comme le temps de retour d’un Noise Gate.

Output

Mix : Définit l’équilibre des niveaux entre le signal traité et le signal non traité. Quand RoomWorks est utilisé en tant qu’effet d’insert sur une voie FX, il est préférable de régler ce paramètre sur 100 % ou d’activer le bouton Wet only.
Wet only : Ce bouton désactive le paramètre Mix et règle l’effet sur 100 % de signal traité. On l’active généralement quand RoomWorks est utilisé en tant qu’effet Send pour une voie FX ou un groupe.
Efficiency : Détermine la quantité de puissance de calcul utilisée par RoomWorks. Plus la valeur est faible, plus les ressources CPU sont sollicitées et meilleure est la qualité de la réverb. On peut obtenir des effets intéressants en réglant le paramètre Efficiency sur des valeurs très élevées (> 90 %).
Export : Détermine si RoomWorks peut utiliser la puissance de calcul maximale pour offrir un rendu de qualité optimale en cas d’exportation audio. Pendant l’exportation, vous souhaiterez peut-être conserver une valeur Efficiency élevée pour obtenir un effet particulier. Si vous désirez bénéficier d’une réverb de la meilleure qualité possible pendant l’exportation, veillez à activer ce bouton.

🛠️ Paramètres d'une réverbération algorithmique très sophistiquée : Revelation

Pre-Delay : Détermine le temps qui s’écoule avant que la réverb s’applique. Ce paramètre vous permet de simuler des pièces plus grandes en augmentant le temps que mettent les premières réflexions pour atteindre l’auditeur.
Early Reflections : Ce paramètre vous permet de sélectionner un motif de réflexions primaires. Ce motif contient des informations déterminantes pour l’impression d’espace créée par la pièce simulée.
ER/Tail Mix : Permet de définir l’équilibre de niveau entre les réflexions primaires et la queue de réverb. À 50 %, les réflexions primaires et la queue de l’effet sont au même volume. Avec des valeurs inférieures à 50 % les réflexions primaires sont amplifiées et la queue de la réverb est atténuée, de sorte que la source sonore se déplace vers l’avant de la pièce. Les valeurs supérieures à 50 % atténuent les réflexions primaires et amplifient la queue de la réverb, de sorte que la source sonore se déplace vers l’arrière de la pièce.
Size : Ce paramètre détermine la durée du motif des réflexions primaires. À 100 %, le modèle est appliqué avec sa durée d’origine, ce qui confère un maximum de réalisme à la pièce. À moins de 100 %, le motif des réflexions primaires est compressé et la pièce est perçue comme étant plus petite.
Low Cut : Permet d’atténuer les basses fréquences des réflexions primaires. Plus cette valeur est élevée, moins les réflexions primaires contiennent de basses fréquences.
High Cut : Permet d’atténuer les hautes fréquences des réflexions primaires. Plus cette valeur est basse, moins les réflexions primaires contiennent de hautes fréquences.
Delay : Permet de retarder le commencement de la queue de réverb.
Room Size : Détermine les dimensions de la pièce simulée. À 100 %, les dimensions correspondent à celles d’une cathédrale ou d’une grande salle de concert. À 50 %, les dimensions sont plutôt celles d’une pièce de taille moyenne ou d’un studio. Avec des valeurs inférieures à 50 %, les dimensions correspondent à celles d’une petite pièce ou d’une cabine.
Main Time : Détermine la durée globale de la queue de réverb. Plus la valeur est élevée, plus la queue de réverb est longue. À 100 %, la durée de réverbération est infinie. Le paramètre Main Time représente également la bande médium de la queue de réverb.
High Time : Détermine la durée de réverbération des hautes fréquences de la queue de réverb. Avec des valeurs positives, le temps de decay des hautes fréquences est plus long. Avec des valeurs négatives, il est plus court. C’est le paramètre High Freq qui détermine quelles fréquences sont affectées.
Low Time : Détermine la durée de réverbération des basses fréquences de la queue de réverb. Avec des valeurs positives, les basses fréquences décroissent plus lentement et réciproquement. Les fréquences affectées dépendent du paramètre Low Freq.
High Freq : détermine la fréquence de coupure entre les bandes médium et haute de la queue de réverb. Le paramètre High Time vous permet de décaler la durée de réverbération des fréquences supérieures à cette valeur par rapport à la durée de réverbération principale.
Low Freq : Détermine la fréquence de coupure entre les bandes basse et médium de la queue de réverb. La durée de réverbération des fréquences inférieures à cette valeur peut être décalée par rapport à la durée de réverbération principale grâce au paramètre Low Time.
Shape : Permet de configurer l’attaque de la queue de réverb. À 0 %, l’attaque est plus immédiate, ce qui correspond bien aux instruments rythmiques. Plus cette valeur est élevée, moins l’attaque est rapide.
Density : Permet de configurer la densité de l’écho sur la queue de réverb. À 100 %, les réflexions simples venant des murs ne sont pas audibles. Plus cette valeur est faible, plus les réflexions sont audibles.
High Cut : Permet d’atténuer les hautes fréquences de la queue de réverb. Plus cette valeur est basse, moins la queue de la réverb contient de hautes fréquences.
Width : Détermine la largeur de l’image stéréo. À 0 %, la sortie de la réverb est mono. À 100 %, elle est stéréo.
Mix ou wet/dry (sec mouillé) : Définit l’équilibre des niveaux entre le signal traité et le signal non traité. Quand l’effet est utilisé en tant qu’effet Send, réglez ce paramètre sur sa valeur maximale afin de pouvoir contrôler l’équilibre entre le signal traité et non traité en réglant le niveau du Send.
Lock Mix Value : Activez ce bouton (le symbole de cadenas) situé à côté du paramètre Mix pour que le rapport entre le signal d’origine et le signal traité soit verrouillé pendant que vous parcourez les préréglages.

Plus rarement : Modulation
Ce paramètre vous permet d’enrichir la queue de réverb en lui appliquant de légères modulations de hauteur. En effet, un léger effet doppler peut se faire entendre dans les grands espaces et sur des réverbérations longues.

Rate : Détermine la fréquence de la modulation de hauteur.
Depth : Détermine l’intensité de la modulation de hauteur.
Activate : Permet d’activer/désactiver l’effet de modulation.

Insert ou Send - Wet ou Dry

La réverbération en mode send doit être impérativement réglée en dry (son direct) 0% et wet (son traité ) 100% sinon chaque fois que l’on changera le niveau d’envoi au niveau de la tranche le mixage sera changé.

Cette méthode est logique et économique en ressources car on utilise une seule réverbération

Il est logique que tous les instruments de l’orchestre soient placés dans le même espace acoustique si l’on veut que le cerveau de l’auditeur s’y retrouve. Dans ce cas, le son direct est acheminé directement vers la sortie par le master bus. Le son de chaque tranche est plus ou moins envoyé vers la réverbération selon le réglage au niveau du send individuel de chaque tranche.

Le choix de mettre le send (envoi) en post fader est logique dans la mesure ou l’excitation de la réverbération est proportionnelle au niveau du signal.

Il arrivera que l’on choisisse d’utiliser plusieurs réverbérations différentes par exemple pour éloigner quelques instruments. Pour être cohérent il faut utiliser les mêmes réglages que l’autre reverb en augmentant seulement le réglage predelay afin de retarder l’apparition des premières réflexions.

On réservera les réverbérations en insert pour les cas ou l’on traite uniquement un instrument avec une réverbération créative de type gate, reverse ou tap. Dans ce cas il faudra régler le rapport dry/wet (son direct/son traité) dans la réverbération elle-même.

Les réverbérations à convolution

La réverbération à convolution repose sur le principe suivant. Dans des conditions draconiennes de qualité, un signal sonore spécifique (IR : impulse response) est enregistré dans un espace acoustique. Ce fichier son est ensuite confié à la réverbération qui le décompose et l’analyse afin de faire subir ensuite le même traitement aux signaux entrants. Cette technologie est extraordinairement coûteuse en termes de puissance de calcul et de mémoire mais offre des imitations ou des créations d’espaces acoustiques saisissantes.

L’audio traité sonnera comme s’il était joué dans le lieu d’enregistrement de la réponse d’impulsion. Certains parlent d’un morphing de la forme d’onde.

Des exemples d’impulsions

Plug-ins de réverbération à convolution

Il est possible d’importer ses propres réponses d’impulsions enregistrées soi-même ou téléchargées sur le web qui en contient des milliers. (Cette technologie a entrainé la création de communautés de passionnés).

Les convolutions ne sont pas forcément mono ou stéréo, elles peuvent être multicanales.

Si le plug in tient compte de l’emplacement (pan) du son à traiter, il faudra en tenir compte lors du réglage du send, qui peut être panoramiqué sur certains logiciels.
ci-contre, send panoramiqué en multicanal (Cubase). (Cliquez pour agrandir l’image)

Autres utilisations des réponses d'impulsions

Les IR (impulse responses) ont d’autres usages. C’est grâce à elles que l’on peut créer des système de simulations de micros, ou des simulations d’amplis, de casques ou d’enceintes ; c’est encore grâce à elles que l’on peut faire des simulation d’espace sonores, par exemple lorsque que l’on crée du son binaural à partir d’un fichier audio multicanal, c’est également avec des convolutions que nos plugins orchestraux, nous permettent de choisir virtuellement la distance du micro par rapport à la source ou encore de positionner un instrument au sein de l’orchestre.

En savoir plus sur les traitements audio

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Webographie 🌐

Wikipedia : réverbération
Steinberg reverbs
SoundOnSound : Convolution Processing With Impulse Responses
Soundsnap : convolution reverb

fiternet.fr