Dolby Digital 5.1

Dolby

Logo de Dolby
Personnages clés	Ray Dolby, Chairman
Siège social	San Francisco, Californie  États-Unis
Effectif	976 (2007)
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Dolby est un laboratoire britannique, créé en 1965 par Ray Dolby. Cette entreprise a déménagé son siège social à San Francisco en 1976.

Dolby est d'abord connu pour son système de réduction de bruit: le Dolby A-type noise reduction (NR) (en) , pour les enregistrements analogiques. Ce système est une adaptation à l'audio des Compander (en) (ou companding, compression/expansion du signal).

Dolby NR (A et SR)

Le Dolby NR sert à atténuer le bruit de fond (noise reduction) inhérent aux supports analogiques, bandes magnétiques vidéo puis pistes optiques sur pellicule. Ce bruit de fond est généré par de petites variations d'intensité lumineuse (pellicule) ou magnétique (bande). Comme les sons de fort volume sont peu affectés, on utilise une courbe d'amplification non linéaire, appelée « compression », qui consiste, à l'enregistrement, à sur-amplifier les sons de faible amplitude et à sous-amplifier les sons de forte amplitude. À la lecture, cette compression est compensée par une « expansion » du signal (à l'inverse de la compression). On retrouve la dynamique originale du signal, et le bruit de fond se trouve, de ce fait, très affaibli.

D'autre part, l'oreille humaine et le cerveau ne sont pas sensibles de la même manière à toutes les gammes de fréquence, et les parasites n'affectent pas toutes les gammes de fréquence de la même manière. Pour cette raison, le son est d'abord séparé en quatre gammes de fréquences (pour le Dolby A), et le traitement de compression/expansion est appliqué de manière différente à chaque gamme.

En 1966, Ray Dolby met sur le marché le premier appareil de réduction de bruit (connu comme Dolby NR-A). C'est un système réservé aux studio professionnels de la musique qui sera étendu au cinéma en 1971-1972.

En 1968, Dolby s'attaque au marché grand public et sort le Dolby NR-B. On le retrouvera dans tous les lecteurs de cassettes de bonne facture. En outre, les cassettes codées en NR-B peuvent être lues sans décodeur. Les aigus paraissent simplement plus présents. Plus tard sortira le Dolby NR-C, évolution du précédent, puis le NR-S (dérivé du Dolby SR), qui perfectionne encore le principe en y ajoutant une norme sur le matériel à employer (configuration des têtes de lecture, etc.)

On trouvera aussi des enregistreurs équipés du Dolby HX-Pro (Headroom Extension, développé par Bang & Olufsen), système de réglage dynamique du biais, permettant une restitution plus linéaire des aigus, même à fort niveau. Il a la particularité de ne pas nécessiter de décodeur (contrairement au Dolby NR).

Dolby et le surround

En 1976, Dolby met sur le marché un système d'après un brevet inventé par Peter Scheiber et qui révolutionnera le cinéma des années 1980 : le Dolby Stereo. Outre la réduction de bruit, il permet la restitution du son en surround à partir de seulement deux pistes. Ainsi, on peut obtenir trois voies sonores derrière l'écran, et une voie sonore d'ambiance. En 2006, ce système est symbolisé par 3/1/0 : 3 voies derrière, 1 voie d'ambiance et 0 voie optionnelle (qui sera détaillée plus tard dans l'article).

La technique utilisée est celle du matriçage dit 4/2/4. Très schématiquement, on récupère les 4 voies de la façon suivante :

• les signaux des canaux gauche et droite sont en phase (identiques) : ils sont envoyés sur la voie centrale ;
• les signaux des canaux gauche et droite sont en opposition de phase (signal de gauche inverse de celui de droite) : ils sont remis en phase et envoyés sur la voie d'ambiance ;
• les autres signaux sont conservés sur leurs voies respectives.

Le Dolby Stereo sera largement utilisé par les distributeurs de films. En effet, il est compatible avec les projecteurs stéréo et mono (donc utilisable dans toutes les salles). Les cinémas l'adopteront aussi, car il est peu onéreux à mettre en œuvre : il suffit d'ajouter un module de décodage, et des amplificateurs et haut-parleurs en nombre suffisant.

En 1977, lorsque George Lucas réalise son film culte : Star Wars, il se dit très déçu de la restitution sonore en salles car il avait investi énormément dans la bande son stéréo de son film.

Comme certains films, Star Wars a bénéficié de copies 70 mm lors de sa sortie initiale. Depuis son introduction, le format 70 mm comportait 6 pistes audio mais ici les pistes audio bénéficièrent d'un réducteur de bruit Dolby A. Les copies 70 mm comportaient un logo Dolby System au générique de fin. Ce système fut utilisés aussi sur les gonflages de Tess.

Le grand public retrouvera le Dolby Stereo dans son salon avec les appellations Dolby Surround (2 voies avant + surround, ou 2/1/0), Dolby ProLogic (3/1/0), Dolby ProLogic II (3/2/0), et en 2006 Dolby ProLogic IIx (3/3/0). Ces décodeurs peuvent fonctionner avec n'importe quelle source stéréo, même sans avoir été spécifiquement encodées.

En 1986, Dolby améliore son système de réduction de bruit et lance le Dolby SR (pour Spectral Recording). De là, toutes les voies sonores sont en pleine bande. Les bandes-son des films deviennent spectaculaires. Dolby adapte ce système en stéréo pour le grand public (lecteurs de cassettes) avec le Dolby NR-S (réputé plus fidèle que le CD).

Dolby et le numérique

Article détaillé : Dolby Digital.

En 1992, Dolby révolutionne encore le rendu sonore avec une version numérique du SR : le Dolby SRD (Spectral Recording Digital). Le Dolby SRD ajoute, à côté des deux pistes Dolby SR toujours présentes pour garantir la compatibilité, un signal numérique (AC-3) imprimé entre les trous d'entraînement du film ! Ainsi, on peut obtenir jusqu'à 6 canaux totalement discrets (non matricés) en configuration 3/2/1, le sixième ayant une capacité réduite (extrêmes graves, symbolisé par le .1 du 5.1 ou le 1 du 3/2/1).

Un système est dit 5.1 quand il utilise 5 canaux sonores principaux non-limités en bande passante (restitution entre 20 Hz et 20 kHz) et un canal optionnel (restitution entre 2 Hz et 120 Hz) :

• 3 canaux avant (L, C, R)
• 2 canaux arrière : surround (Ls, Rs)
• 1 canal LFE (Low Frequency Effects) relié à un subwoofer pour renforcer les effets de grave.

Les 6 canaux qui composent le 5.1 sont indépendants les uns des autres.

Ce format changera de nom pour devenir le Dolby Digital à cause du quiproquo induit par l'utilisation du sigle SR.

En 1999, Dolby améliore son système 5.1 avec le Dolby Digital EX (6.1) (pour Extended), qui ajoute une voie arrière centrale, matricée dans les voies arrières (un LtRt Surround). Il permet de faire véritablement tourner le son autour de l'auditeur. Il demeure totalement compatible avec les décodeurs Dolby Digital classiques. Le premier film à avoir utilisé ce fameux DD EX fut Star Wars : la menace fantôme de George Lucas en 1999. malheureusement, la majorité des salles de cinéma rechignent à investir pour exploiter ce nouveau format.

Dolby et la télévision

Dolby se focalise sur la télévision en sortant son codec de production et de distribution audio: le Dolby E, ainsi que son standard DVB (digital terrestrial broadcasting)

puis le (en)Dolby® Digital Plus et le (en)Dolby Digital audio streams. La France est le premier pays à l'adopter pour la TNT HD depuis Octobre 2008.

Les principales innovations de Dolby

Réducteurs de souffle

• Dolby NR (A, B, C, S)
• Dolby SR (Spectral Recording) pour le cinéma

  NR = Noise Reduction : ce codage est destiné à réduire le souffle (bruit de fond) généré par les supports d'enregistrements analogiques, comme par exemple la bande magnétique.

Optimisation de l'enregistrement (magnétique)

• Dolby HX-Pro : réglage dynamique du bias

Multicanal analogique

• Dolby Stereo
• Dérivés grand public : Dolby Surround, ProLogic, ProLogic II, ProLogic IIx

Multicanal numérique

Article détaillé : Dolby Digital.

• Dolby SRD (Spectral Recording Digital), historiquement appelé Dolby AC-3 (Audio Coding system version 3), et aujourd'hui Dolby Digital
• et ses améliorations : Dolby Digital EX, Dolby Digital Plus (haute définition)
• MLP (Meridian Lossless Packing), format de compression sans perte d'un signal codé en PCM 192 kHz / 24 bits maximum, sur jusqu'à 63 canaux. Utilisé avec le DVD audio pour coder 5 canaux (+1) en 96/24, ou en stéréo jusque 192/24 (limites posées par le DVD).

Effets stéréo

• Dolby Headphone (simule l'effet multicanal avec un casque)
• Dolby Virtual Surround (simule l'effet multicanal avec une paire de haut-parleurs), aujourd'hui appelé Dolby Virtual Speaker

Codec

• Dolby AC1 2 3 : Dolby AC-1 est la technologie d'encodage introduite en 1987 lors de la naissance de la télévision haute définition. En 1989, le Dolby AC-2 apporte une meilleure qualité audio avec un bit rate inférieur. Dolby AC-3 fait son apparition publique en 1991 pour encoder les pistes audio inclus dans fichier .vob des DVD vidéo ; il est le format standard du flux audio Dolby Digital pour la diffusion au cinéma.

• Dolby true HD : piste de qualité Haute Définition pour le format Blu-ray, il offre une compression sans perte et un rendu sonore exceptionnel, qui peut prendre jusqu'à 11.1 canaux.

Diversification de l'activité

Avec l'avènement du cinéma numérique, et donc la suppression des différents codages audiophoniques à la projection, la société Dolby a diversifié son activité et commercialise désormais des serveurs sous la marque Dolby Digital Cinema^[1]. Elle a également développé sa propre technologie de projection en relief, Dolby 3D Digital Cinema^[2]

Voir aussi

Articles connexes

• DTS
• SDDS
• THX Ltd.
• Codage audiophonique
• Rapport signal sur bruit

Liens externes

• (fr) Site officiel
• (en) Site officiel
• (en) Historique de Dolby

Notes et références

1. ↑ (fr)Page de présentation des solutions Dolby pour le cinéma numérique
2. ↑ (fr)Document de présentation de la technologie Dolby 3D Digital Cinema

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