Dans un précédent (et ancien) article « Jeux vidéo et Home-Cinéma – Partie 1 : la vidéo » je détaillais les différents câbles et formats vidéo (de l’époque), je vais à présent aborder dans cette seconde partie tout ce qui a attrait au son en essayant d’être le plus clair et exaustif possible. J’étofferai l’article petit à petit car il y a énormément à dire.
A travers cet article je vais tâcher de vous aider à comprendre comment brancher au mieux votre console ou lecteur Blu-ray/DVD sur le dispositif qui reçoit le signal sonore, comprendre votre TV ou votre amplificateur audio/vidéo.
Qu’est-ce que le Son ?
Avec l’arrivée du home-cinéma « surround », le son monophonique des Tontons Fligueurs appartient à la préhistoire. Place aujourd’hui au son « Dolby Atmos » de la série The Witcher sur Netflix !
Pour profiter des différents formats sonores utilisés au cinéma et dans les jeux vidéo, il faut avant tout disposer de l’équipement adéquat, à savoir un ampli audio/vidéo (si possible récent de façon à être à jour dans les formats supportés) + différentes enceintes installées à des endroits précis de la pièce, c’est ce qu’on appelle vulgairement un home-cinéma.
Même si dans l’idéal une « installation 5.1 » est privilégiée pour commencer à parler d’immersion sonore, les moins exigeants d’entre nous peuvent se satisfaire d’un système son 2.1, d’une barre de son qui peut (tenter de) simuler plusieurs enceintes ou tout simplement d’un casque gamer.
Un peu de théorie : son numérique ou analogique ?
Pour rappel, le son est produit par un objet qui entre en vibration dans l’air. Dans notre cas, cette vibration sera toujours produite par des haut-parleurs, que ce soit avec des enceintes de salon ou avec un casque audio.
Pour faire simple, disons que le haut-parleur est le dernier maillon d’une chaîne sonore pouvant être très complexe.
Si on vulgarise, cette chaîne d’informations sonores débute par un message (chanteur, instruments, bande son) enregistré sur un support (disque vinyle, CD, DVD,Blu-ray, MP3, Radio, Jeux vidéo, etc)
- Ce support est lu par une source : Console de jeu, lecteur DVD/Blu-ray, Tuner, Player MP3, etc
- Puis il est transformé en signal « électrique » ou « binaire »
- Pour être envoyé vers un amplificateur qui va « amplifier » ou « décoder+amplifier » ce signal
- Le tout sera envoyé dans les câbles des enceintes sous forme de courant électrique suffisamment puissant pour faire bouger les membranes des haut-parleurs.
Entre temps selon son format (vinyle vs Blu-ray) et la complexité de votre installation, ce message aura sûrement été encodé, décodé et/ou ré-échantillonné, transformé par le lecteur, un DAC ou l’amplificateur.
Il y a en effet 2 familles de son à distinguer, le son numérique et le son analogique. Vous en avez forcément déjà entendu parler ne serait-ce qu’en détaillant les spécifications sur un amplificateur, une carte son, un PC portable ou une TV. Il est régulièrement mentionné un nombre « d’entrées/sorties analogiques » et « d’entrées/sorties numériques ».
Signal analogique
Et bien dans notre vie quotidienne, il faut savoir que, à moins de vivre dans la Matrice et de s’appeler Néo, nous n’entendons que des sons analogiques : une personne qui vous parle, une voiture qui passe, une sonnerie de portable, etc. Tout n’est que vibrations sonores : « Des vibrations de l’air représentables sous la forme d’une courbe sinusoïdale représentant une pression exercée sur l’air ambiant dans le temps ».
Grâce au haut-parleur et à l’électricité, nous pouvons reproduire (plus ou moins fidèlement) cette pression de l’air. Pour cela, la pression de l’air sera représentée par une tension électrique exercée aux bornes du haut-parleur pendant le même laps de temps de façon à reproduire une copie du son original.
Un support d’enregistrement analogique mémorise directement la représentation de l’onde sonore : les sillons d’un disque vinyle par exemple.
Signal numérique
Un signal numérique quant à lui est reproduit à l’aide non plus de sinusoïde mais d’un langage binaire (des 0 et des 1), il est dit « encodé » ou « numérisé ».
Pour se faire, le son va donc être mesuré à intervalles de temps réguliers afin de reproduire le plus fidèlement possible la forme de la courbe analogique. C’est ce qu’on appelle l’échantillonnage.
La fréquence d’échantillonnage, nombre d’échantillons par seconde, s’exprime en Hertz (Hz) ou (kHz). On retrouve communément les valeurs suivantes : 44 100 Hz, 48 000 Hz, 96 000 Hz, 192 000 Hz. Ex, un CD a une fréquence d’échantillonnage de 44,1 kHz
Plus l’échantillonnage est élevé, plus le son sera précis. On pourrait faire l’analogie avec les graphismes 3D : plus il y a de polygones servant à reproduire une forme, plus les graphismes sont fins, ex : la différence entre les graphismes sur PS1 et ceux sur PS4.
Ces informations sont ensuite encodées sur plusieurs bits puis enregistrés dans un fichier numérique (MP3, WAV, FLAC) ou sur un support numérique (CD, DVD, Blu-ray) selon une certaine profondeur. Les profondeurs de bits les plus courantes sont 16 bits et 24 bits. .
Alors, numérique ou analogique ?
On pourrait donc être tenté de résumer la chose ainsi : « avant le CD le son est analogique, après il est numérique » mais ce serait sans penser au Commodore 64 qui était un ordinateur utilisant…des cassettes audio à bande ou un DVD qui peut-être regardé sur un TV cathodique via une prise péritel.
Alors mince, comment je fais la différence ?
Et bien le plus simple c’est encore de regarder le format du support et suivre consciencieusement la façon dont vous allez relier/câbler la source à l’amplificateur de façon à être certain de conserver le signal de départ de bout en bout.
On va par exemple éviter de câbler une platine Blu-ray en RCA. Sauf si elle intègre un DAC et un sortie CD analogique…mince encore une exception…
Bref, vous aurez au moins compris qu’il faut maitriser un minimum le sujet pour choisir au mieux le câble à utiliser. Mais dans tous les cas, le meilleur conseil que je puisse vous donner c’est d’utiliser le plus souvent possible une connexion numérique si un appareil en dispose. Ça permet généralement de profiter des dernières normes audio. Quoique, pour les puristes, le vinyl est l’exception qui confirme la règle.
Les connectiques liées au son
Commençons par le plus simple, le câblage.
Connectiques analogiques
Avec le câblage analogique, tous les formats sont compatibles entre eux. Ça c’est plutôt cool ! Nul besoin d’avoir un convertisseur, seul des adaptateurs seront nécessaires pour passer d’un format à un autre. On peut même les emboiter les uns à la suite des autres, au risque d’y perdre en qualité (chaque connexion est potentiellement source de perte de qualité).
Et quand on parle de qualité et de câble analogique, on ne peut s’empêcher de penser au mythe de « la qualité du câblage ».
Fake, argument marketing ou réel plus pour oreilles absolues, je laisserai chacun se faire son idée sur la question. Pour ma part je reste dubitatif mais je fais néanmoins attention à la qualité des câbles que je sélectionne, histoire de ne pas me tirer une balle dans le pied, sans y mettre des 1000 et des 100 non plus.
Le connecteur Jack
Le connecteur le plus connu et sûrement le plus répandu dans le monde est la prise Jack, sur lequel j’ai déjà fait un article : Qu’est ce que la prise jack ? Comment ça marche ?.
Ce connecteur date de 1877, époque des premiers centraux téléphoniques. Il faudra attendre les années 60 pour que Sony introduise sa version 3.5mm. Ce type de câble est unidirectionnel et composé de 2 pôles par canal.
Elle existe en effet 4 tailles de prise Jack : 2.5mm (comme sur les manettes Xbox 360/ Xbox One), en 3.5mm (comme sur les smartphones, tablettes, manettes de Xbox One S / PS4) et en 6.5mm (comme sur les amplificateurs, guitares électriques ou matériels pro). Le format 5,23 mm est exclusivement utilisé dans l’aviation.
Quant aux formats, il en existe 5 couramment utilisés :
- Jack Mono : souvent utilisé pour les micros, les télécommandes filaires ou prises trigger sur les ampli. Il comporte 1 bague.
- Jack Mono symétrique : voir fiche XLR. Il comporte 1 bague.
- Jack Stéréo : le format le plus couramment utilisé, notamment pour les casques audio. Il comporte 2 bagues
- Jack Stéréo + micro : ce format combine jack stéréo et jack mono, il se retrouve notamment sur les casques de smartphone et les micro-casques de nos consoles. Il comporte 3 bagues.
- Jack Stéréo + vidéo : ici la 4ème partie sert à véhiculer un signal vidéo au format composite. On le retrouve notamment sur les derniers modèles de Raspberry Pi ou appareils photo bas de gamme pour restituer un signal audio-vidéo basique.
Le connecteur RCA
La connectique RCA (Radio Corporation of America), ou prises CINCH, est utilisée depuis les années 70, on la retrouve donc sur les consoles rétro jusqu’à la Xbox 360 et la Nintendo Wii U, mais également sur l’ensemble des équipements Hi-Fi type platines CD/DVD, les caméscopes ou sur les entrée/sorties des amplificateurs audio-vidéo.
Les prises RCA sont « la version éclatée » de la prise Jack. Comme la connectique jack, ce type de câble est unidirectionnel mais nécessitera un connecteur par canal. Comme le câble jack, un connecteur RCA est composé de 2 pôles : un plus et un moins (la masse).
Ainsi avec ce type de connectique, pour relier une platine DVD sur un amplificateur en vue de recevoir un signal 5.1, il vous faudra 6 câbles (1 par canal). Sur un platine CD, seuls 2 suffisent puisque le signal est stéréo (2 canaux).
Il existe un code couleur universel pour les prises RCA :
– Le connecteur rouge correspond au canal droit
– le connecteur blanc (parfois noir) correspond au canal gauche
– le connecteur orange (parfois jaune) véhicule un signal numérique coaxial (voir la partie « connectique numérique » ci-dessous)
– le connecteur jaune véhicule un signal vidéo composite (voir Jeux vidéo et Home-Cinéma – Partie 1 : la vidéo)
A noter que 3 prises RCA « Rouge, Vert, Bleu » correspondent au format vidéo YUV, voir l’article : Jeux vidéo et Home-Cinéma – Partie 1 : la vidéo.
Le câble Péritel
La prise Péritel, alias SCART, se trouve être la meilleure invention des années 80. Cette standardisation de 1978 courante en Europe est inexistante aux États-Unis où elle est essentiellement remplacée par les connecteurs de type RCA présenté ci-dessus.
En France elle sera obligatoire par décret sur tous les téléviseurs dès le début des années 80 (annulé depuis, en juillet 2015), mais seuls les téléviseurs couleurs en seront finalement dotés (il faut rappeler que les premières consoles type Atari utilisaient un canal sur la prise antenne).
Le grand avantage du câble Péritel, c’est qu’avant le HDMI, grâce à ses 21 broches, ce sera un des premiers câbles à intégrer un signal audio (stéréo) et video (RVB) bi-directionnel, ainsi qu’un signal de commutation. Idéal pour relier un magnétoscope et très pratique pour une console de jeu.
Ce qui explique qu’on retrouve l’usage de la Péritel sur l’ensemble des consoles rétro européennes. Les dernières consoles proposant un adaptateur Péritel seront la PS2, la Xbox 360 et la Wii U.
Sur une péritel, le format sonore est stéréo donc si vous avez une Xbox, Xbox 360 Fat (avant la Elite) ou PS2, je ne peux que vous conseillez d’utiliser la prise optique pour profiter d’un son 5.1 Dolby Digital / Dolby DTS. Les Nintendo Wii se contentant d’un son surround via leurs connectiques RCA.
Le câble XLR
Le connecteur XLR est utilisé pour relier différents appareils professionnels dans le domaine du spectacle (audio et lumière) ou appareils Home-cinema haut de gamme (pré-amplificateur, bloc de puissance, caisson de basse, etc).
La particularité de la fiche XLR est d’avoir 3 fils (un point chaud, un point froid et une masse) pour transmettre un signal audio mono, là où il n’en faut que 2 pour un câble standard de type jack ou RCA.
On appelle ça une liaison symétrique. L’immense avantage de cette symétrisation d’un signal audio c’est de supprimer les interférences produites pendant le transport du signal à proximité d’appareils électriques et électroniques. Ce qui est très utile sur scène quand des dizaines de câbles se croisent sur plusieurs dizaines de mètres. Un peu moins dans une maison, même si l’arrière d’un home-cinema ressemble de plus en plus à une usine à gaz…
Connectiques numériques
Pour profiter au mieux des bandes sonores de nos jeux AAA, de nos CD ou de nos blockbusters américains, l’idéal reste depuis une vingtaine d’année les liaisons numériques. Il n’y a plus de perte, plus d’interférence ou dégradation du signal. La source envoie des paquets de bits, aussi le signal envoyé est le signal reçu. Des 1 et de 0 ne vont pas se rajouter, donc soit ça passe, soit ça ne passe pas !
Le câble S/PDIF optique
Le câble optique, aussi appelé Toslink (pour Toshiba Link), est équipé de 2 connecteurs répondant à la norme S/PDIF (acronyme de Sony/Philips Digital InterFace, Interface numérique Sony/Philips – définie en 1989).
Il permet de transférer des données audionumériques via des impulsions lumineuses à l’aide d’un câble optique. Le signal optique est limité officiellement à des fréquences d’échantillonnage de 96 khz.
L’intérêt principal d’un câble S/PDIF par rapport à un câble analogique réside dans sa capacité à pouvoir transférer des données audionumériques (bits) sans aucune perte de qualité.
En effet, comme il n’y a pas de conversions Digital/Analog puis Analog/Digital – la source envoie un signal numérique, sans aucune conversion analogique, que l’ampli reçoit au bit près – le transfert reste donc 100% numérique. Il n’y a pour ainsi dire aucune perte d’information ou interférence (la lumière étant insensible aux perturbations électromagnétiques).
Ce format présente donc 2 grands avantages :
– il permet de faire transiter un signal numérique de bout en bout sans aucune modification du signal initial. Aucune perte d’information entre la source (CD/DVD/console) et l’amplificateur.
– il permet une transmission parfaite de flux audio multi-canaux 5.1 Dolby Digital ou DTS.
Il existe 2 formats de connecteurs optiques : mini-jack ou Toslink.
Le connecteur mini-jack optique est notamment présent sur des appareils comme le Mac Mini ou iMac, le Google Chromecast audio, des ordi portables, etc
Le câble S/PDIF coaxial
Le câble dit coaxial répond également à la norme S/PDIF, les données audionumériques (bits) étant ici véhiculées via des impulsions analogiques au travers d’un câble 75-ohm.
L’avantage du câble coaxial par rapport au câble optique est qu’il permet de dépasser plus facilement des distances supérieures à 5m. En effet, passé cette distance les câbles optiques Toslink peuvent rencontrer une détérioration du signal sonore entraînant des décalages temporels, des coupures ou encore des craquements dus aux pertes d’informations. Cependant un câble coaxial reste sensible aux interférences électromagnétiques, même si ces interférences sont atténuées par le fait que l’on véhicule de l’information binaire.
Le câble USB
Le câble USB est notamment utilisé pour relier un ordinateur ou lecteur MP3 haut de gamme à un DAC (pour Digital Analog Converter). le DAC est un appareil qui s’intercale entre une source numérique (platine CD, lecteur MP3, sortie optique/USB d’un ordinateur) et un amplificateur, pour opérer la conversion « numérique -> analogique ». On y reviendra.
Les ports USB ont également fleuri sur nombre d’appareils hi-fi et Home-cinéma
Le câble HDMI
La prise HDMI c’est LA révolution audio/vidéo de ce siècle. Petite et complète, c’est la connectique « universelle » remplaçante de notre bonne vieille péritel, au ceci près qu’on en est déjà à sa 15ème version en 15 ans (actuellement HDMI v2.1 – High-Definition Multimedia Interface). Au secours ! 😯
Comme la péritel, un câble HDMI permet de véhiculer l’image et le son. En fonction de la version choisie, le débit théorique permet de faire transiter jusqu’à de la vidéo 8K HDR avec un son Dolby Atmos (7.2.4), on est bien loin du signal RVB stéréo.^^
Techniquement avec la nouvelle bande passante de la v2.1, on atteint maintenant les 48 Gbits/s. De quoi faire de la 4K à 120 Hz ou de la 8K à 60 Hz et de pouvoir afficher de la 10K. A noter que certaines résolutions utilisent automatiquement un mode de compression DSC pour rester dans la bande passante des 48 Gbits/s.
Support des fréquences selon les résolutions :
– La version 1.4b supporte le 1920 × 1080 à 120 Hz , 2560 × 1440 à 60 Hz, 3840 × 2160 à 30 Hz
– La version 2.0 supporte le 1920 × 1080 à 240 Hz, 2560 × 1440 à 120 Hz, 3840 × 2160 à 60 Hz
– La version 2.0a ajoute de l’HDR (high dynamic range).
Plus d’informations sur : https://fr.wikipedia.org/wiki/High-Definition_Multimedia_Interface
Le DisplayPort
Comme le HDMI, le DisplayPort est également un port numérique audio/vidéo, initialement conçu pour relier un ordinateur à un moniteur.
Il a initialement été inventé sous forme de licence libre de droits en 2006 par le consortium Video Electronics Standards Association (VESA) pour supplanter le HDMI (raté !).
La forme de la prise ressemble à un port HDMI, avec 20 connecteurs contre 19 pour le HDMI.
Le Display port a lui aussi connu quelques upgrades avec les années, mais il se contente de 4 versions pour le moment, la dernière étant le DisplayPort 1.4 datant de mars 2017.
Il permet un maximum de 8 canaux non compressé 192 kHz, 24-bit audio, bitrate maximum 6,144 Mbit/s.
Plus d’informations sur : https://fr.wikipedia.org/wiki/DisplayPort
Le câble RJ45
Eh oui, comme le câble USB, le câble RJ-45 (ou Ethernet) fait son apparition dans le transit de signal audio, on le retrouve souvent pour relier 2 haut-parleurs actifs, un caisson de basse avec sa barre de son ou des appareils de streaming.
Il est également possible dans certaines installations électriques d’habitations possédant un boitier de communication de détourner un câble réseau en câble d’enceintes. Cela fonctionne très bien. Toutefois la section des brins de cuivre est extrêmement fine, ce type de raccordement n’est donc pas à privilégier pour une utilisation Hi-Fi.
Un câble RJ-45 se classe par catégorie : Cat5, Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7. (ou Grade 1, 2, 3 et bientôt 4 pour boîtier de com)
Pour brancher derrière votre console et disposer d’Internet en Gigabit via votre box, il faut au minimum un câble RJ-45 Cat5e. Le reste nous importe peu ici.
Mais alors quel câble choisir ?
Pour un signal analogique, qu’il soit stéréo ou surround (comme sur Wii), peu importe le câblage. Le XLR est forcément mieux mais pas disponible sur console^^
Si vous avez un système Hi-Fi, privilégiez simplement une bonne section pour les câbles.
Pour un signal numérique, si le signal est Dolby Digital/DTS, peu importe lequel. Si par contre vous souhaitez profiter d’un format HD (Dolby TrueHD, DTS-HD Master, Atmos, etc) un câble HDMI est obligatoire et il faudra veiller à la version choisie (même si on a déjà vu des versions inférieures sortir des signaux supérieurs).
De base les consoles type Wii, PS2, Xbox, Xbox 360 fat étaient livrées avec des connexions analogiques. Le fameux adaptateur Scart et ces 3 connecteurs RCA, une vraie aberration tant ces consoles peuvent sortir bien mieux en qualité vidéo comme en son.
De fait en fonction de la console utilisée – une Wii ne fera au mieux que du Dolby Surround, les Xbox / Xbox 360 / PS2 peuvent sortir du Dolby Digital/DTS – il faudra bien souvent utiliser un adaptateur spécifique pour profiter d’un son numérique en fonction des formats supportés par la console et votre installation.
ex :
Quelle qualité de câble je prends ? Quel prix je mets dans mon câble HDMI ?
La qualité du câble HDMI n’influence donc en rien la qualité du message, soit il fonctionne, soit il ne fonctionne pas. Vous n’aurez jamais un meilleur son avec un meilleur câble. Ne vous laissez pas berner par les sirènes du marketing, un signal numérique ne fait transiter qu’une suite de 0 et de 1 et intègre bien souvent un algorithme de correction de paquets.
A noter : Un câble « numérique » HDMI, USB, RJ45 à 10€ aura exactement le même résultat qu’un câble à 300€. Si tant est qu’il est au bon format, vous recevrez l’information au bit près.
La qualité intrinsèque d’un câble numérique n’influence donc en rien la qualité de l’information restituée. Placage or, matières nobles ou blindage de ouf ne sont que de l’idiophilie.
Il est impossible d’avoir un meilleur son (plus de chaleur, des graves plus tendus, des aigus bidules, etc) ou une meilleure image (des couleurs plus vives, un contraste plus marqué, une brillance plus truc…). Un câble numérique ne rajoute pas d’informations binaires, c’est juste informatiquement impossible !
Il faut simplement s’assurer d’une bonne transmission du signal, comprendre « faire en sorte que les paquets de bits transitent correctement ».
En pratique ça se remarque très vite, si des paquets se perdent alors des artefacts se forment dans l’image et/ou des craquements se produisent dans le son, voire il n’y a pas de signal du tout (pas de son, pas d’image).
Si votre câble fonctionne, alors la qualité est parfaite. C’est aussi simple que ça.
Vous avez encore un doute ?
Alors posez-vous cette question : Avez-vous déjà imaginé changer le câble de votre imprimante pour améliorer le rendu de vos impressions ?
Néanmoins, il reste pertinent de vérifier :
1/ le format supporté. Exemple vu plus haut, un câble optique ne supporte pas les normes sonores HD.
2/ la norme et la longueur utilisées. Exemple un câble HDMI 1.3 n’est pas prévu pour une piste sonore Atmos (même si parfois ça peut fonctionner)
3/ faire attention aux trop grandes longueurs. Par exemple en HDMI pour un format 4K, passé 10m il est préférable d’opter pour un câble « HDMI optique ». En 1080p, un câble HDMI de 15m passe très bien.
4/ que la construction des fiches soit correcte. Bien souvent les câbles chinois trop bas de gamme lâchent dès qu’on tord un peu trop le fil ou qu’on tire sur la prise (connecteurs de piètre qualité, mal soudés, etc).
Résultat d’un connecteur de mauvaise qualité :
En tout cas, une chose est sûr, l’idiophilie aura toujours de belles heures devant elle, alors pour démêler le vrai du faux, lisez ceci : Les 10 plus gros mensonges en audio
Prochainement
- Quelles sont les normes de son actuelles ?
- Quelles sont les normes supportées par nos consoles actuelles ?
- DAC : exploiter le potentiel des fichiers audio numériques HD
- Borniers enceintes
- Les types d’enceintes
- Le nombre d’enceintes
- Les câbles de haut-parleurs
- Pack son
