Compétence

Planifie des systèmes multimédia simples en définissant les exigences, en esquissant des solutions et en sélectionnant les composants appropriés.

Configure les différents composants et les intègre dans un système multimédia simple et complet.

Objectifs opérationnels

1. Planifie des systèmes multimédia simples, détermine les exigences pour les composants et les consigne dans un cahier des charges.
2. Conçoit une solution pour des systèmes multimédia simples et la consigne sous forme de représentation schématique.
3. Compare différents composants appropriés pour un système multimédia simple, les sélectionne et adapte la représentation schématique.
4. Configure les différents composants d’un système multimédia simple selon des exigences définies et les teste en ce qui concerne leur fonction.
5. Intègre les différents composants dans un système multimédia complet et simple (configuration des interfaces) et teste son fonctionnement.
6. Localise et corrige les défauts dans un système multimédia simple en utilisant des techniques et des méthodes appropriées.

Domaine de compétence

Un système multimédia simple pour un projet de communication et multimédia (par ex. sonorisation avec trois zones dans un restaurant, technique audiovisuelle dans une salle de classe, vidéoconférence dans une salle de séance)

Multimédia

Le mot Média est le pluriel du mot medium en latin qui signifie moyen.

Le mot audio vient du latin audire écouter.

Le mot vidéo vient du latin “je vois“.

Audio

Page wikipedia acoustique…

Plage de fréquences audibles.

https://www.youtube.com/watch?v=WoPWyXsD81k

Le son est une onde

C’est pas le même type d’onde que les ondes électromagnétique. On parle d’ onde longitudinale, une onde dans laquelle la déformation du milieu se fait dans la même direction que la propagation de l’onde.

Ce n’est pas du tout pareil qu’une l’onde d’un caillou qui tombe dans un lac. Si on observe la propagation de l’onde elle fait des cercles concentriques horizontaux. Alors que la perturbation est verticale, comme on le voit avec les mouvements d’une bouée qui monte et descend au passage de l’onde. Ici on parle d‘onde transversale.

Effet dopler

Quand une source d’onde se déplace on obtient un effet doppler. Pour le son, le fait que l’onde se propage dans la même direction que la perturbation du milieu, va transformer cette perturbation. Ainsi le son va changer. Si la source vient vers moi, elle va pousser l’air et changer la fréquence pour l’accélérer. Alors que si le son l’éloigne je vais percevoir un son avec un fréquence plus basse.

On a le son caractéristique d’une voiture qui passe devant nous:

nniiiiiiiiiaaaaooonnnnn ….. son aigüe à son grave.

Son binaural

https://fr.wikipedia.org/wiki/Battement_binaural

Quand deux fréquences sont très proches, il y a effet de battement qui apparait. On utilise cette technique pour accorder des instruments.

Générateur de son binaural…

Archéoacoustique

Il devient de plus en plus clair que nos ancêtres lointains utilisaient les grottes pour des expériences sonores. Les peintures ne sont pas placées au hasard.

“Après plusieurs mois d’analyse, les résultats sont sans équivoque: les cavités décorées sont celles qui produisent l’écho le plus puissant. Et ce n’est pas tout. L’emplacement des peintures correspond à l’endroit précis où le son vient percuter la roche.”

L’archéoacoustique est une science en plein développement.

C’est pas sorcier

Petit extrait rapide.

Niveau sonore

En acoustique environnementale, on indique couramment le niveau du bruit en décibels. Cette valeur exprime le rapport de puissance entre la pression acoustique et une valeur de référence qui correspond à un son imperceptible.

Le sonomètre sert à mesurer le niveau sonore en un point.

Exercice – app sonomètre

=> Trouvez une app pour votre smartphone qui sert de sonomètre. Et mesurer le niveau de son ambiant.

Quel est le niveau le plus bas que vous arrivez a mesurer ?

Quel est le niveau sonore d’une conversation “normale” entre deux personnes ?

Echo et réverbération

Observez de plus près la structure du plafond de votre salle de classe. Remarquez-vous quelque chose dans le matériau ?

Tapez dans vos mains et écoutez comment la réverbération de la pièce réagit à vos claquements de mains.

Exemple d’une salle bien isolée acoustiquement :

Exemple d’une pièce moyennement isolée :

Exemple d’une pièce mal isolée :

Exemple d’une pièce non traitée acoustiquement :

Mettez la durée de la réverbération en relation avec l’intelligibilité de la parole dans la pièce.

Dans quel environnement le son est-il le plus intelligible ?

Quelle est la différence entre l’écho et la réverbération ?

Voici un site web qui vous permet d’explorer ces notions.

Exercice – mesurer le temps réverbération

Mesurer le temps de réverbération dans votre salle de classe, dans le couloir ou d’autres pièces.

Pour mesure le temps, vous pouvez prendre une vidéo avec votre smartphone et les comparer.

Dans quel environnement la réverbération est-elle la plus grande ?

Réverbération

La réverbération est la persistance du son dans un lieu 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 diffère de l’écho par la confusion des réflexions. Au delà des premières réflexions, le son réverbéré est diffus, on ne distingue plus d’articulations ni de direction d’origine. L’écho, dans lequel les attaques, et éventuellement leur répétition, restent audibles, n’est possible que si la première réflexion est détachée, isolée et suffisamment retardée — d’au moins ¹⁄₂₀ s

Lors du traitement avec des fréquences audibles, l’oreille humaine ne peut distinguer un écho du son d’origine si le retard est inférieur à 1/15 de seconde¹

Valeurs recommandées de réverbération

Voici des valeurs typiques de réverbération:

Lieu	Volume	Distance critique Dc	Temps de réverbération recommandé
Studio d’enregistrement	< 50 m3	1.5 m	0.3 s
Salle de cours	< 200 m3	2 m	0.4 – 0.6 s
Bureau	< 1’000 m3	3.5 m	0.5 – 1.1 s
Bibliothèque	< 5’000 m3	6 m	1.0 – 1.5 s
Salle de concert, Opera	< 20’000 m3	11 m	1.4 – 2.0 s
Eglise			2 – 10 s

Echo

Un écho acoustique est le retour d’une onde sonore réfléchie par une discontinuité rencontrée dans le médium de propagation. Celui-ci revient au point d’émission avec une amplitude différente du signal initial et avec un délai relié au temps aller-retour entre l’émetteur et la discontinuité. Les échos peuvent donc provenir de surfaces dures fixes comme les murs et les montagnes ou de cibles mobiles comme des navires ou des fœtus dans l’utérus de la mère.

En bref, quand c’est contrôlé, c’est un un écho, quand c’est le bordel, c’est de la réverbération.

=> Grâce à l’écho on peut faire de l’échographie. Les dauphins et les chauves souris utilisent l’écho pour se diriger et se faire une image mentale de l’environnement.

On parle d’écholocalisation. Certains aveugle utilisent également cette pratique pour par des clics de la bouche pour se repérer dans leur environnement et se déplacer.

La représentation mentale faite avec la technique d’écholocalisation se fait par les mêmes aires du cerveau que pour la vue. Donc le traitement de l’information se fait de la même manière. C’est juste le “capteur” d’information sur l’espace environnant qui est différent.

Tout comme nous utilisons l’échographie pour voir les foetus dans le ventre de leur mère, les dauphins “voient” aussi les foetus grâce à leur organe d’écholocalisation.

Chambre anéchoïque

=> Qu’est-ce qu’une chambre anéchoïque ? Renseignez vous…

Une chambre anéchoïque est une salle d’expérimentation dont les parois absorbent les ondes sonores ou électromagnétique, en reproduisant des conditions de champ libre et ne provoquant donc pas d’écho.

Quels sont les conditions pour créer une chambre anéchoïque ?

• Il faut éviter des réflexions qui reviennent contre l’émetteur.
• Il faut limiter la portée du son en absorbant l’énergie de l’onde.

Un mur en béton bien dur va réfléchir l’onde sonore comme un miroir pour la lumière.

Choix du matériaux pour orienter le comportement de l’onde sonore

• Réflexion – Les ondes sonores rencontrent une surface et rebondissent.
• Diffraction – Les ondes sonores sont diffractées autour d’un objet.
• Réfraction – Les ondes sonores changent de direction lorsqu’elles traversent un objet.
• Absorption – Une partie ou la totalité des ondes sonores sont absorbées par le matériau.
• Diffusion – Diffusion du son lorsqu’il a été réfléchi par une surface irrégulière.
• Résonance – La vibration d’un objet ou d’une pièce à une fréquence donnée.
• Phase acoustique – Différence temporelle entre les formes d’ondes acoustiques et électriques.

Donc on va agir surtout sur deux points pour créer les parois d’une chambre anéchoïque:

• on pose des polyèdres qui n’ont aucune face contre l’émetteur. C’est le principe de la forme des avions et bateaux furtifs que l’on voit qui sont très “carré”, “montage en carton plié”.
• on utilise des matériaux qui sont absorbants. Il sont mou, et/ou creux. C’est le principe des tuiles anéchoïques des bateaux furtifs. C’est aussi les matériaux en tissus, tapis et rideau d’un studio d’enregistrement.

De plus les multiples angles vont favoriser une diffusion dans tous les sens de l’onde sonore, prolonger son parcours et l’atténuer.

En bref: l’ambiance salon feutré, n’est pas la même que celle du parking souterrain en béton.

Matériaux utilisés dans les aménagements acoustiques

Qu’est-ce que l’on utilise comme matériaux pour aménager une pièce et son environnement sonore ?

Tout le monde a déjà entendu parler et/ou vu l’utilisation de cartons d’oeuf pour améliorer l’acoustique d’un studio d’enregistrement.

Est-ce que c’est efficace ?

Réponse…. non !

La boite à oeufs n’atténue rien dans les fréquences en dessous de 400Hz. Or c’est justement là que l’on a du bruit de fond.

La boite à oeufs atténue tout de même assez bien à la fréquence de 700Hz. C’est sa fréquence de résonance.

Donc ce n’est pas une bonne idée d’améliorer l’acoustique d’un espace avec des boites à oeufs.

Attention aussi à ne pas confondre amélioration de l’acoustique à l’intérieur de la pièce en supprimant les réverbérations, et isolation phonique. Ce n’est pas la même chose. Et les boites d’oeufs ne servent à rien pour éviter que les voisins n’entendent votre groupe de rock !

Pour l’acoustique interne mieux vaut utiliser des panneaux de mousse absorbantes avec des polygones adaptés.

Et pour la tranquillité de voisinages. L‘isolation phonique se fait généralement avec une plaque de polyester entre deux cloisons.

Dans la pratique, chaque matériau a sa propre résonance et sera donc relativement spécialisé sur une partie du spectre des longueurs d’onde. Une bonne isolation acoustique est malaisée à réaliser en deçà de trois couches. Généralement, on composera une bonne cloison avec deux matériaux durs pour faire masse, et un amortisseur, de manière à respecter le principe Masse/Ressort/Masse

Voici un site qui dispose de nombreux calculateurs dans le domaine de l’acoustique: mh-audio.nl

Pour aller plus loin dans le domaine de l’acoustique architecturale….

Théâtre antique

Le théâtre d’Épidaure témoigne que dès le IV^e siècle av. J.-C. les Grecs maîtrisaient les propriétés sonores des matériaux pour construire des amphithéâtres : l’agencement périodique des rangées de sièges du théâtre d’Épidaure permet de filtrer les basses fréquences (inférieures à 500 Hz) du bruit de fond (bruissement des arbres, auditoire) (source)

Vitruve un architecte romain du 1er siècle avant J.-C., décrit l’utilisation de résonateurs en bronze ou en poterie dans la conception des théâtres classiques. Ceci afin d’amplifier la voix de comédiens par effet de résonance:

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De la même façon, la voix exécute ses mouvements en cercles concentriques ; mais tandis que dans le cas de l’eau, les cercles se déplacent horizontalement sur une surface plane, la voix non seulement procède horizontalement, mais monte verticalement par étapes régulières. Par conséquent, comme dans le cas des vagues formées dans l’eau, il en est de même dans le cas de la voix : la première vague, lorsqu’il n’y a pas d’obstacle pour l’interrompre, ne brise pas la seconde ou les suivantes, mais elles atteignent toutes les oreilles des spectateurs les plus bas et les plus hauts sans écho.
Chapitre IV, section 7

C’est pourquoi les anciens architectes, suivant les traces de la nature, ont perfectionné les rangées ascendantes de sièges dans les théâtres à partir de leurs recherches sur la voix ascendante, et au moyen de la théorie canonique des mathématiciens et de celle des musiciens, se sont efforcés de faire en sorte que chaque voix prononcée sur la scène parvienne avec plus de clarté et de douceur aux oreilles des spectateurs. Car, de même que les instruments de musique sont amenés à la perfection de la clarté du son de leurs cordes au moyen de plaques de bronze ou de corne, de même les anciens ont imaginé des méthodes pour augmenter la puissance de la voix dans les théâtres par l’application des harmoniques.
Chapitre IV, section 8

Conformément aux recherches précédentes sur les principes mathématiques, qu’on fasse des vases de bronze, proportionnés à la grandeur du théâtre, et qu’on les façonne de telle sorte que, lorsqu’on les touche, ils puissent produire l’un avec l’autre les notes de la quarte, de la quinte, et ainsi de suite jusqu’à la double octave.
Chapitre V, Sec. 1

Sur ce principe de disposition, la voix, émise de la scène comme d’un centre, et se répandant et frappant contre les cavités des différents vases, à mesure qu’elle entre en contact avec eux, sera augmentée en clarté de son, et sonnera une note harmonieuse à l’unisson avec elle-même.

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De nos jours on appelle ceci des résonateurs de Helmholtz. C’est le même principe que le son que l’on fait quand on souffle sur le goulot d’une bouteille.

Bruit

Qu’est-ce que le bruit ?
Quelle est la définition du bruit ?

La bande son du premier film de Luc Besson est un bon exemple.

Le bruit est un son jugé indésirable.

On va chercher à améliorer le rapport signal sur bruit afin de favoriser le signal utile sur le bruit de fond.

Bruit blanc… et autres couleurs

Afin de tester les appareils dans toutes les fréquences, on utilise des bruits “normalisés”. Ce sont des bruits qui ont une répartition statistiques aléatoire des fréquences.

Allez écouter les différents bruits colorés…

• Le bruit blanc
• Le bruit rose: le plus proche du bruit d’une chute d’eau.

Bruit rose de cascade d’eau.

“tout les choses c’est le rythme….“

Ondes stationnaires

Une onde stationnaire est le phénomène résultant de la propagation simultanée dans des sens opposés de plusieurs ondes de même fréquence et de même amplitude, dans le même milieu physique, qui forme une figure dont certains éléments sont fixes dans le temps.

L’onde stationnaire peut aussi s’observer en deux dimensions.

Les figures que l’on observent s’appellent des figures de Chladni.
(on parle également de cymatique.)

Encore plus fou, on peut passer à la 3D.

Ici on observe même que le son peu créer des bulles pour faire léviter des objets!

Ecouteur ultra directionnel sans écouteur !

Il est possible d’écouter du son en mode individuel, comme avec des écouteurs dans un casque, mais à partir de hauts parleurs ultra directionnels.

L’appareil crée des bulles de son juste à côté des oreilles. Il est capable de suivre la position de la tête pour situer les bulles.

Microphone

Avant de diffuser le son, il faut l’enregistrer !

Le plus vieil enregistrement sonore d’une voix humaine a été enregistré en 1860 sur le Phonautographe du Français Édouard-Léon Scott de Martinville.

Mais ce n’était que de l’enregistrement. Il a fallu attendre 2008 pour que des chercheurs puissent récupérer ce son et le transformer en son audible de nos jours. Il s’agit du début de la chanson: “Au clair de la lune, mon ami Pierrot….”

C’est en 1877 que l’américain Thomas Edison dépose le brevet de son phonographe, premier appareil à pouvoir enregistrer et restituer un son.

Pour en savoir plus voici l’Histoire des supports d’enregistrement sonore…

Principe et types de microphones

Le microphone capte le son et va l’enregistrer sur un support via de l’électricité.

• Microphone à charbon.
• microphones électromagnétiques à bobine mobile
• Microphone électrostatique à électret (sorte de condensateur)
• Microphone piézoélectrique

Entrée line, aux, etc..

Il y a 3 types de niveaux qui circulent dans un circuit audio:

• le niveau micro (~1 mV à 100 mV)
• le niveau line (~ 0,5V à 1V . Le niveau d’une ligne téléphonique d’où le nom)
• le niveau haut parleur. (~2V à 140V)

Comme la tension électrique est passablement différente entre tout ces niveaux, il y a des “adaptateurs” pour passer d’un niveau à un autre soit un amplificateur ou plus précisément un pré-amplificateur pour la partie du micro à la ligne.

Ainsi il faut faire attention dans quel connecteur on branche nos appareils, les niveaux ne sont pas forcément adapté.

Si l’on voit sur un appareil, une entrée “micro” et juste à côté une entrée “Line” (ou aux IN), la principale différence à retenir, c’est qu’il y a un pré-amplificateur de micro à dans l’entrée micro.

Alimentation fantôme

On peut mélanger le signal et l’alimentation électrique sur le même fil. On parle d’alimentation fantôme.

Prise de son en plein vent

Diffuser le son c’est bien, mais il faut aussi le capter.

Il faut un bon micro, mais aussi quelques accessoires.

Pour prendre le son, il faut aussi atténuer les sons parasites. (le vent par exemple) On utilise pour ceci des bonnettes de micro….

… ou encore dead cat…. (!!!)

Qui veut acheter un chat mort ?

Voici une prise de son en bord de mer avec du vent. Il y a 3 exemples:

• le micro nu
• le micro avec une bonnette en mousse
• le micro avec un chat mort

Tout comme on utilise un chat mort pour capter le son sans le vent, on peut aussi atténuer certains défaut de prononciation.

On utilise le filtre anti-pops (popkiller) qui sert à atténuer les pops qui sont émis au moment de la prononciation de consonnes occlusives. ex: p…. k.. t… d.. g… etc…

Dans les premiers temps on mettait des bas nylon sur un ceintre devant le micro. Puis un commerce s’est développé pour proposer des accessoires plus jolis, mais pas forcément plus efficace.

Voici la chanson “we are the world” enregistrée en 1985 avec des bas nylon !

Voilà un exemple de micro moderne pour podcast, avec un filtre anti-pops…

Quand certains tentent de supprimer les effets des “pop”. D’autres cherchent à les garder…

Il y a plein de vidéos qui misent sur le son pour générer des effets dit de “ASMR” soit: Autonomous sensory meridian response. Une réponse sensorielle autonome culminante.

En d’autres termes, le fait d’avoir des frissons qui grimpent le crâne…

https://www.youtube.com/watch?v=8DyoCzXE6lo&t=849s

Hauts-Parleurs

Le haut parleur permet de diffuser du son. On le place dans une enceinte.

On distingue généralement quatre types de haut-parleurs :

1. Woofer ou Boomer, haut-parleur des graves ;
2. Médium, haut-parleur des médiums ; appelé également squaker (terme très peu employé) ;
3. Tweeter, haut-parleur des aigus ;
4. Large bande, haut-parleur reproduisant une large gamme de fréquences, souvent l’essentiel du spectre audible.

Deux types spécifiques peuvent être ajoutés à cette classification :

1. Subwoofer, haut-parleur des infra-graves ;
2. Super tweeter, haut-parleur pour les extrême-aigus.

Ainsi qu’un type de haut-parleur qui n’est pas très différent mais se positionne ailleurs: le retour. Ce haut parleur est orienté en direction des musiciens sur une scène et leur sert à s’entendre. Mais attention de ne pas diriger le micro trop près du haut parleur sinon il y a une boucle qui se fait avec amplification. C’est l’effet larsen.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Sonorisation

Aperçu de la mise en place d’une installation pour un concert de Ramstein.

Exercice:

Pour chacun des types de haut-parleurs ci-dessus, indiquez les plages de fréquences dans lesquelles ils fonctionnent.

Enceinte

Les hauts parleurs sont généralement inclus dans une enceinte. Ce n’est pas juste pour faire joli. Ça a aussi une fonction particulière.

Le principe de l‘enceinte est de porter le haut-parleurs, mais pas seulement.

Le son d’un haut parleur est émis en vibrant d’avant en arrière. Si l’on conçoit que du son est porté à l’avant du haut parleur, et bien il se trouve que le déplacement est similaire en arrière, il y a donc aussi du son qui part en arrière du haut parleur (déphasé de 180°).

Les variations de pression de l’air – du son – ne sont donc pas correctement transmises à l’air environnant puisque l’air a tendance à circuler entre l’avant à l’arrière de la membrane pour égaliser les pressions. C’est le phénomène dit du court-circuit acoustique.

Ce son qui part en arrière n’est pas désiré. L’enceinte a donc pour but de le gérer pour qu’il ne nuise pas. Voir mieux, pour qu’il contribue au son envoyé en avant.

En théorie la solution est de fixer le haut-parleur sur un “baffle infini”, un panneau rigide de taille infinie. En pratique c’est pas possible. Donc on utilise des principes différents.

Le baffle est donc un panneau rigide qui sépare le son de l’avant et celui de l’arrière.

Il y a plusieurs types d’enceinte pour éviter le court-circuit acoustique.

Enceinte close

Le principe correspond bien à la définition d’une enceinte, c’est de créer une enceinte la plus close possible pour enfermer le son de l’arrière du haut parleur. Il ne vient ainsi pas perturber le son de l’avant.

On va donc reprendre tous les principes vu plus haut, pour absorber le plus possible le son. Donc surtout des tissus feutrés absorbant.

Enceinte Bass reflex

L’enceinte Bass reflex est reconnaissable par le trou qu’elle a sous le haut parleur. Il s’agit d’un évent.

C’est pas juste un trou pour faire joli. C’est aussi par là que le son est émis.

Le principe de l’enceinte bass reflex est d’utiliser le son de l’arrière pour le renvoyer en avant, en phase avec le son du haut parleur. Ainsi toute l’énergie est utilisable.

Le principe est plus subtile qu’il n’y parait. Car il dépend d’un phénomène de résonance qui dépend de la taille du trou. Un trou simple ne suffit pas. Il faut un tube. Ça nous donne un effet un peu comme quand on souffle dans le goulot d’une bouteille.

On retrouve ici le principe du résonateur de Helmholtz déjà utilisé par l’architecte romain Vitruve pour amplifier la voix des acteurs dans les théâtres romains.

L’évent n’est pas donc qu’un simple trou, mais c’est aussi un amplificateur quand on le conçoit à la bonne fréquence.

.. et il y a des bricoleurs qui sont créatifs.. mais c’est probablement pas si simple qu’on le croit !

Enceinte à radiateur passif

L’enceinte à radiateur passif est une variante de l’enceinte bass reflex.

Le principe est de placer une membrane de haut-parleur derrière l’enceinte à la place d’un évent. On gage ainsi de la place. Le désavantage c’est que le réglage est plus fin et difficile à faire.

Enceinte ouverte

Parfois une enceinte peut être ouverte, ou n’être composée que d’un baffle. (Baffle plan). C’est parfois le cas pour les enceintes de guitare électrique.

Enceinte à pavillon

Tout comme on place ses mains en porte voix pour être entendu de loin, tout comme les premiers systèmes de “haut-parleurs – amplificateur” du gramophone, l’enceinte à pavillon profite de la forme du cône pour amplifier le son.

Les grands anciens

Plus la recherche archéologique avance, plus l’on fait de l’archéoacoustique et plus l’on découvre que les anciens utilisaient des propriétés acoustiques.

Une étude révèle que Stonehenge a été conçu pour amplifier les sons et les maintenir à l’intérieur. En voilà une grande enceinte !

En reproduisant sous forme de maquette le site préhistorique de Stonehenge, des chercheurs britanniques ont découvert que le monument, lorsqu’il était encore complet, avait d’étonnantes facultés acoustiques : les voix humaines ou les notes de musique qui y étaient prononcées ou jouées étaient non seulement amplifiés à l’intérieur, mais inaudibles pour quiconque à l’extérieur.

Mono, stéréo, son multicanal

Le son en stéréo(phonie) est un son bi-canal qui permet de spatialiser le son entre la gauche et la droite. C’est la 3D sonore.

Depuis que le cinéma est devenu sonore, il a beaucoup fait progresser le domaine de l’acoustique, de la reproduction et de la reproduction du son.

Chaplin, icône du cinéma muet, est passé au cinéma parlant en 1940 avec son film: Le dictateur.

https://youtu.be/0xCM_pJw-lE?si=b4SshTWtZCzyN7T5

Voici le film Le dictateur en intégral….

La bande son du cinéma est tout à fait étonnante quand on y pense. Depuis 1927, le son est enregistré sous forme visuelle sur la pellicule à côté de l’image.

Afin de reproduire une scène aussi fidèlement que si l’on y est. Il est nécessaire d’avoir une spatialisation du son.

C’est en 1940, que le premier film en son multicanal (stéréo) a été diffusé. Il s’agit du classique de Disney: Fantasia.

Ce procédé de son stéréophonique à trois canaux s’appelle donc logiquement Fantasound.

Puis le cinéma a poussé l’expérience sonore à spatialiser toujours plus le son avec un son toujours plus multicanal. Les canaux sont répartis autour de la personne qui écoute pour l’encercler. Ce qui se dit en anglais “surround”. C’est donc la naissance du son surround.

On arrive dans les notions actuelles de 5.1 de 7.1 et les notions extrême de 22.2.

On désigne ainsi le nombre de haut-parleurs, ainsi que le nombre de caissons de basse.

La technique de diffusion du son est forcément totalement liée à celle de la captation du son depuis la captation stéréo jusqu’à celle en de nombreux canaux surround.

Certification des installations sonores

Certains réalisateurs ont inventé des systèmes sonore pour leur film, et veulent s’assurer que le spectateur va voir et écouter le film dans de bonnes conditions. Il existe donc des certifications d’installation sonore.

Georges Lucas est un spécialiste pour pousser l’expérience sonore plus loin. Il a créé son entreprise SkyWalker sound pour innover dans le son du cinéma.

Il est ainsi à l’origine du son THX pour son film THX 1128, il est lié au son Dolby stéréo utilisé pour StarWars en 1977 et Dolby digital.

La bande annonce du film.

Décibel

Bien comprendre les décibels:

Voici un calculateur en ligne pour les décibels…

Exercice A

Un haut-parleur a un niveau de pression acoustique nominal LP de 96 dB.
Quelle est la pression sonore que vous mesurez à une distance de 4 m ?

Il est intéressant de savoir que l’atténuation du niveau du son est de 6dB à chaque fois que la distance double.

Exercice B

Une source sonore a une atténuation de 24 dB. A quelle distance se trouve la source sonore ?

Niveaux nécessaires

Quel est le niveau nécessaire pour bien comprendre une conversation à une certaine distance ?

Quel est le niveau d’une musique d’ambiance pour qu’elle donne une ambiance sans empêcher les gens de converser ?

Il y a des niveaux définis pour répondre à ces questions et une petite formule pour prendre en compte l’atténuation à la distance et le niveau de base d’un haut-parleurs.

Le niveau sonore de référence d’un haut-parleur se mesure à 1m devant. On le note: L_HP/1m

Voici la relation entre les différents paramètres à prendre en compte.

L_HP/1m = L_bruit + L_exigence +ΔN_prop

Cette relation signifie que si l’on veut connaitre le niveau nécessaire à fournir à la sortie du haut-parleur L_HP/1m pour une activité donnée (par exemple message avec bonne compréhension) à une distance donnée ΔN_prop, dans un milieu avec un niveau de bruit donné L_bruit, il faut additionner tous ces niveaux.

L_exigence pour….

• Musique d’ambiance +10 dB
• Message avec bonne compréhension + 15 dB
• Message avec parfaite compréhension +25 dB

Chaque fois que l’on double la puissance électrique d’alimentation du haut-parleur, on augmente de seulement 3dB le son.

Connecteurs audio

• XLR
• jack
• Cinch (RCA)
• HDMI
• Display Port

A voir aussi dans l’immensité des connecteurs qui sont sur les vidéoprojecteurs.

XLR

Le connecteur XRL a vu sa dernière évolution en 1955, avec l’ajout du caoutchouc Rubber en anglais qui a donné le R, alors que le L vient de Latch, le loquet qui empêche que le connecteur se décroche seul. Le X vient de la société Cannon X qui a créé ces connecteurs.

Sa particularité est d’avoir trois fils pour transmettre un signal audio monophonique, là où il n’en faut que deux dans le matériel Hi-Fi grand public : il s’agit d’une liaison symétrique, comportant point chaud, point froid et masse. Il est également adapté à la transmission de signal numérique, notamment avec la norme DMX pour commander des éclairages de scène ainsi qu’avec la norme AES3 (notée également AES/EBU) développée pour les signaux audionumériques.

Jack

L’invention du connecteur d’un quart de pouce (1/4”), le jack de 6,35 mm, remonte à 1877 et à la mise au point des premiers centraux téléphoniques par Tivadar Puskas. Ce connecteur s’impose progressivement comme un standard pour établir une connexion sur une ligne téléphonique.

On l’utilise encore parfois dans des studios d’enregistrement et pour des guitares électriques.

Le jack de 3,5 mm apparaît dans les années 1960. C’est Sony qui est le premier à installer une telle prise sur un de ses produits avec la radio portable EFM-117J, en 1964. Mais ce connecteur s’impose vraiment pour les écouteurs sur les appareils mobiles, avec le premier Walkman en 1979, introduit à nouveau par Sony¹. Plus tard, la majorité des cartes son utiliseront ce connecteur qui sera standardisé par Intel et Microsoft via la norme PC 99.

Le mini jack est en voie de disparition, il a disparu des iPhone. Il est remplacé par l’USB Type-C et les casque AirPods avec communication Bluetooth.

RCA – Cinch

Le connecteur RCA pour Radio Corporation of America. S’impose dans l’audio pour le grand public depuis les années 1940. Il est simple et pas cher.

On l’appelle aussi très souvent Cinch.

Il existe des adaptateurs bluetooth vers Cinch, ce qui permet de diffuser de la musique depuis un smartphone vers une chaine hi-fi en via du bluetooth.

HDMI

Connecteur audio et vidéo très utilisé sur les ordinateurs. Ce connecteur est produit depuis 2003. On trouve aussi une version mini et aussi micro-HDMI sur les Raspberry Pi 4.

DisplayPort

Connecteur créé en 2006 pour connecter des écrans. Ce connecteur à l’avantage d’être libre de droit. (contrairement au HDMI qui est un peu son équivalent)

Le DisplayPort a un débit de 10,8 Gbit/s et supporte les moniteurs à haute définition jusqu’à 2560×1600 avec un câble simple.

C’est principalement un câble vidéo, mais il transporte aussi l’audio naturellement.

Câblage universel

Le futur (déjà présent) de la connectique audio passe par le câblage universel. Comme l’Internet.

On va encapsuler le son et certaines commande dans des paquets IP.

Nous avons ici le format HDBaseT, normalisé par l’IEEE.

HDBaseT.org

L’utilisation de câblage universel (cat. 5E minimum) ouvre la possibilité à l’alimentation électrique de haut-parleurs par le même câble. HDBaseT s’inspire de Power over Ethernet (PoE) pour créer le power over HDBaseT.

L’alimentation reste toutefois limitée à max 100W.

Il existe aussi un format concurrent, le format Dante.

Attention arnaque sur les switch audio

Si l’on transmet de nos jours l’audio via un réseau TCP-IP, ça implique que quelque part il y a des switchs.

Il existe un marché du switch pour pour les réseaux des audiophiles.

Attention le marché destiné aux audiophiles est souvent plein d’arnaque.

Les audiophiles sont souvent prêts à mettre de l’argent pour du bon son, mais ils n’ont pas forcément les compétences techniques pour bien comprendre comment fonctionne leur installation.

Ainsi ils agissent comment dans l’électronique analogique, où en effet du bon matériel peut faire la différence sur la qualité du son. Mais pour un routeur ou un switch, la qualité des composants du matériel n’a pas vraiment d’importance sur la qualité du son. (peut être sur la durée de vie du matériel)

En fait les composants réseaux, ne savent même pas que le flux de données qu’ils transmettent est du son !! Donc il ne peuvent pas l’améliorer. (seule la QoS peut attribuer par configuration d’un admin une priorité)

L’important c’est la qualité fournie par le protocole utilisé.
L’important c’est la configuration, avec la création de VLAN pour séparer le trafic, ainsi que l’activation de la QoS, la qualité de service avec des paquets prioritaires pour diminuer la latence.

Pour bien comprendre, voir le module 129 à propos des Switches et de la QoS.

Donc attention à l’achat d’un switch destiné à une installation audio, il y a parfois des constructeurs qui n’hésitent pas à acheter un switch DLink à 40.- pour le revendre 800.- avec juste un autocollant de leur marque perso collé dessus !

Vidéo

Après l’audio, nous allons y ajouter l’image. Nous avons vu que le cinéma a beaucoup contribué a faire avancer les techniques de reproduction du son.

Nous allons maintenant nous pencher sur la reproduction de l’image animée, ce qu’on appelle couramment: une vidéo.

Comment fonctionne une vieille TV à tube cathodique ?

Comment fonctionne une TV UltraHD 4k actuelle ?

Objectifs:

• comprendre comment on forme une image sur un écran.
• comprendre les notions de proportion, de résolution et de définition d’images.
• Avoir une notion du nombre d’image par seconde

Cinéma

Plus haut nous avons déjà parlé du cinéma. Ce dernier est une évolution direct de la photographie. On enregistre une scène sur pellicule photosensible. Puis on projette les images sur un écran, à la vitesse de 24 images par seconde.

Depuis Edison en 1893, le format standard du cinéma c’est une pellicule de 35mm avec 4 perforations sur chaque coté pour l’entrainement. (Les frères Lumière ont un format de 35mm, mais avec un seul trou pour contourner le brevet d’Edison)

Tube cathodique

L’invention du tube cathodique date de 1907. C’est en bref, un « canon à électrons » dans une tube à vide. Les électrons vont frapper l’écran par l’arrière. L’écran est recouvert de luminophore qui restent lumineux le temps du prochain passage du canon a électron.

Contrairement au cinéma qui affiche une image entière d’une coup, puis une autre, la télévision à tube cathodique affiche des images construites par une balayage.

1. canons à électrons
2. faisceaux d’électrons
3. masque pour séparer les rayons rouge, bleu et vert de l’image affichée
4. couche phosphorescente avec des zones réceptrices pour chaque couleur
5. gros plan sur la face intérieure de l’écran recouverte de phosphore.

Le canon a électrons balaye les luminophores des 625 lignes de l’écran pour construire l’image. (ou d’autres normes de télévision…)

Afin d’éviter un effet de papillotement (et réduire la bande passante en diffusion), le balayage se fait une ligne sur deux à la fréquence de 50Hz (celle du réseau électrique), ce qui correspond à 25 images complètes par seconde. (très proche du cinéma et des ses 24 images par seconde.)

La télévision utilise donc la technique d’images entrelacées.

Les films sur DVD sont souvent entrelacées. Il est nécessaires de les désentrelacer pour les regarder sur un écran moderne à affichage progressif.

En 1926, l’Ecossais John Baird présente procédé inédit de réception d’image sur tube cathodique, le televisor.

Dans les années 1930, des émetteurs commencent à apparaître en Europe et aux USA. En 1936, le monde compte quelque 2000 récepteurs de télévision en usage.

Les jeux olympiques de 1936 à Berlin est le premier événement sportif à être diffusé à la TV, notamment la cérémonie d’ouverture présidée par Adolf Hitler !

Dans le film Contact de 1997 avec Jodie Foster, on voit un signal émis par des extra-terrestres en retour de la première émission de TV qu’ils ont reçu de la Terre…

Il s’agit des images de la cérémonie d’ouverture des JO de 1936.

Le film en streaming…

Comparaison entre une TV cathodique et un écran actuel

Proportion de l’image

Les formats d’images (proportion, “aspect-ratio”) les plus courantes sont:

• 4:3 => issu de la télévision
• 16:9 => nouveau format de télévision panoramique.

Le plus grand format d’image est le 4,00:1 « Triptyque », un format « panoramique » très rare composé de trois pellicules 35 mm au format 1,33:1 projetées côte à côte, utilisé par Abel Gance pour son film Napoléon (1927)

La définition d’image

La définition de l’image est le nombre de points ou pixels que peut afficher un écran. La définition est le produit du nombre de points selon l’horizontale par le nombre de points selon la verticale de l’affichage.

Par exemple: 2 048 × 768 points.

La définition de l’image ne doit pas être confondue avec la résolution de l’image dont on parlera juste après. (Le soucis vient qu’en anglais on parle de Display resolution pour parler de la définition. Des logiciels comme VLC ou yt-dlp utilisent ce terme de “résolution” même pour la définition !)

En bleu on reconnait les formats 16:9 issus du cinéma.
En rouge on voit les formats 4:3 issus de la télévision.

On reconnait quelques formats courants comme le:

• HD 720p
• HD 1080p

L’acronyme HD signifie Haute Défintion. Mais c’est parfois la jungle, tellement la notion est variable.

On trouve par exemple dans les années 2005 à 2015 des notions quasi identique comme:

• HD ready
• Full HD

et tout ceci est devenu obsolète avec l’arrivée de la Ultra HD… qu’on nomme plus couramment la 4K. (bien que Le terme Ultra HD s’applique aussi pour la 8K !!)

La définition de la 4K c’est une définition d’écran proche de 4 000 pixels de large. Les deux résolutions les plus communes sont 3 840 × 2 160 px (télévision, 4K UHD) et 4 096 × 2 160 px (cinéma, 4K DCI).

La résolution d’image

Une fois la proportion de l’image choisie, il faut choisir la densité de pixels que l’on veut. Ce qui nous donne la résolution de l’image.

La définition de l’image nous renseigne sur le nombre de pixel dans les 2 dimensions de l’écran. Mais nous n’avons pas d’information sur la taille du pixel.

Un écran HD peut être celui d’un ordinateur portable de 15″ de diagonale tout comme celui d’une télévision de 32″ de diagonale. On a ici un facteur 2 dans la taille des pixels.

La résolution va donc nous indiquer le nombre de pixel par unité de longueur.

C’est le pouce qui est souvent utilisé comme unité de longueur pour les écrans.
1″ = 2,54 cm

La résolution de l’écran s’exprime en pixels par pouce  [ppp] ou en anglais en [ppi] pixels per inch.

Voici quelques tableaux qui indiquent la taille de la diagonale d’un écran en fonction de sa définition et de sa résolution.

La vidéo est une suite d’image

Quel est le nombre d’images par seconde sur un écran de télévision ?

Et pour le cinéma ?

Est-ce pareil en Europe et aux USA ?

Dans les débuts du cinéma, avec le cinéma muet, le nombre d’images par seconde était variable, mais généralement autour de 16 images par secondes.

Ce qui est suffisant pour que l’effet phi nous donne l’illusion du mouvement.

Avec l’arrivée de la bande son qui doit avoir une vitesse plus régulière. Le nombre d’images par seconde est passé à 24.

Puis la télévision a repris un nombre d’image par seconde proche. Mais pour se simplifier on a utilisé la base de temps du réseau électrique qui est de 50Hz. Donc en la divisant par 2, on trouve 25 images par secondes.

Aux USA, la fréquences du réseau électrique est de 60Hz, c’est donc naturellement que le nombre d’images par seconde à la TV est passé à 30.

Puis les films d’action et les jeux vidéos nous ont poussé à augmenter le nombre d’images par seconde pour avoir une meilleur qualité d’image. Le procédé est purement informatique et n’a plus de lien avec la fréquence du réseau électrique. On a gardé les mêmes normes.

Donc on a des écrans à 60Hz ou 120Hz… de 100Hz

Une vidéo prise avec un smartphone est par défaut prise à 30 images par secondes, alors qu’au cinéma on est toujours à 24 images par secondes !

Mais le HFR – High Frame Rate – est en train de débarquer. Mais comme il est trop réaliste. Il peine à vraiment devenir la norme.

C’est le Hobbit qui a été le premier film en HFR 48 images par seconde.

Avatar 2 arrive avec un HFR variable. Parfois en 24 images par secondes et quand l’action le demande le nombre d’images par seconde augmente.

Exercice: Youtube-dl

Il est temps de faire quelques expériences pratiques.

L’application youtube-dl permet de télécharger les vidéos qui sont sur youtube.

Privilégiez le fork, yt-dlp qui corrige des bugs et n’est pas limité.

L’option: yt-dlp -F permet d’obtenir la liste des formats disponibles. En effet, youtube converti chaque vidéos dans de nombreux formats de fichiers et dans plusieurs définition. Ce qui permet à chaque visiteur, sur TV 4k , ordinateur, ou smartphone de visionner la vidéo adaptée à sa taille d’écran et ses capacités. (processeurs, réseau, etc…)

• Installez l’application yt-dlp.
• Lancez la commande sur une vidéo de votre choix, ou sur celle-ci:
  yt-dlp -F https://www.youtube.com/watch?v=3BJU2drrtCM
• Tentez de reconnaitre les informations fournies, resolution, fps, codec, et.

Puis second exercice, jouez avec la proportion. (aspect ratio)

Si vous ne l’avez pas déjà, installez VLC.

Télécharger la vidéo dans un format:
yt-dlp -f 18 https://www.youtube.com/watch?v=3BJU2drrtCM

Jouez la vidéo dans VLC et amusez vous à changer la proportion.
Est-ce comment s’affiche une vidéo 16:9 sur un écran 4:3 ?
(typiquement le film conçu pour le cinéma passé sur une vieille TV 4:3)

et une vidéo 4:3 sur un écran 16:9 ?
(typiquement une vidéo d’un vieux téléfilm sur une TV moderne 4K)

Explorez les notions des pan et scan et de letterbox.

Exercices de transformation de proportion d’écran

Calculez la réponse correcte pour chacun des scénarios décrits ci-dessous. Arrondissez les résultats en système métrique au millimètre près.
Arrondissez les résultats en système impérial au dixième de pouce.

1: un écran de projection a un format de 16:9 et mesure 165,3 pouces (4199 mm) de haut. Déterminez la largeur et la diagonale de l’écran.

2: un écran de projection existant mesure 216,5 pouces (5499 mm) de large et 216,5 pouces (5499 mm) de haut. Une image projetée avec un rapport hauteur/largeur de 16:9 couvre toute la largeur de la surface de projection. Quelle est la hauteur de l’image ?

3: Les dimensions d’un écran de projection sont de 96 pouces (2438 mm) x 96 pouces (2438 mm). Quelle largeur doit avoir une image sur cet écran pour un rapport largeur/hauteur de 16:9 ?

4: Quel est le rapport hauteur/largeur d’un écran de 108 pouces (2743 mm) de largeur et de 135 pouces (3429 mm) de diagonale ?

5: Vous avez besoin d’un écran de projection 16:9 d’une hauteur de 60 pouces (1524 mm). Quelle sera la taille de la diagonale de l’écran de projection ?

6: Un écran de projection 16:9 est installé dans une salle de classe. La diagonale de l’écran est de 72 pouces (1829 mm). Quelle est la largeur de l’écran de projection ?

Exercice volume de données pour une vidéo

Quel volume de données représente une vidéo en fonction de ses paramètres ?

Par défaut un iPhone prend une vidéo en 1080p. (1920x1080px) avec 30 images par seconde. Quel volume de données ça représente pour une heure de vidéo ?

Débits minimum nécessaires pour le streaming

NetFlix a segmenté son abonnement en 3 catégories:

• essentiel → HD = 720p → 3Mb/s
• standard → Full HD = 1080p → 5Mb/s
• premium → Ultra HD = 4K → 15Mb/s

Types d’écrans et afficheurs

Deux nouvelles technique d’affichage se sont ajoutée aux trois techniques populaires de génération d’images pour les écrans que sont LCD, LED et OLED.

Les fabricants de téléviseurs proposent actuellement les nouvelles techniques Mini-LED et Micro-LED.

Ce chapitre explique les différentes techniques:

• L’écran à cristaux liquides (LCD)
• L’écran à diodes électroluminescentes (LED)
• L’écran à diodes électroluminescentes organiques (OLED)
• L’écran à Mini-LED
• L’écran à Micro-LED

LCD

Les cristaux liquides ne produisent pas eux-mêmes de lumière. Les écrans à cristaux liquides, LCD, nécessitent donc un rétroéclairage. Les cristaux liquides en forme de spirale s’enroulent plus ou moins fortement en fonction de l’intensité du courant et laissent passer plus ou moins de lumière en conséquence.

Ainsi, chaque point de l’image est transmis sous forme de valeur de gris. Mais il faut une lumière polarisée et donc des filtres de polarisation devant la source lumineuse.

Pour la couleur, on a besoin d’autres couches supplémentaires, les filtres de couleur. En raison de ces nombreuses couches, les écrans extrêmement fins utilisant cette technologie sont difficiles à fabriquer.

LED

Les LED (Light Emitting Diodes/diodes électroluminescentes) convertissent le courant en lumière. La luminosité est proportionnelle à l’intensité du courant.

Les LED peuvent produire directement une image colorée. Elles existent en rouge, vert et bleu ; leur superposition permet de former toutes les autres couleurs.

Les LED rouges sont composées d’arséniure-phosphure de gallium ou de gallium-phosphure d’aluminium-indium, les vertes de gallium-phosphure ou de gallium-phosphure d’aluminium-indium.

Les diodes électroluminescentes bleues ont constitué un défi pour les chercheurs en matériaux et ne sont disponibles à la vente que depuis 1993 (leur invention a été récompensée par un prix Nobel).

Les premières étaient en nitrure de gallium, un matériau qui a longtemps résisté à son traitement ; aujourd’hui, d’autres matériaux sont utilisés, comme le nitrure d’indium-gallium. Les matériaux des LED sont cristallins ; ce n’est qu’à haute température et sous vide que l’on peut en déposer de fines couches sur du verre.

Les LED sont souvent utilisées comme rétroéclairage des écrans LCD. Directement pour la production d’images, elles servaient à l’origine surtout dans des applications d’affichage numérique comme les murs vidéo dans les stades, où une haute résolution n’était pas nécessaire. En effet, leur miniaturisation n’était pas très avancée jusqu’à récemment, ce qui limitait le nombre de pixels par unité de surface.

Mini LED

Cela a changé entre-temps, car des fabricants comme TCL, Samsung et LG misent de plus en plus sur les mini-LED pour leurs modèles de téléviseurs. La technique derrière les mini-DEL est la même que celle des DEL traditionnelles. Toutefois, il est désormais possible d’intégrer davantage de diodes électroluminescentes dans un espace plus réduit, ce qui permet d’éclairer l’image de manière très ciblée.

Il est ainsi plus facile d’éteindre complètement quelques diodes pour les zones noires de l’image et d’obtenir ainsi un vrai noir.

Les petites LED permettent en outre de réduire le phénomène de “ghosting“. On entend par là l’effet qui se forme autour des zones très claires de l’image sur un fond très sombre – les zones claires de l’image se fondent donc dans les zones sombres.

Les mini-DEL ne permettent pas seulement d’obtenir un meilleur noir que leurs prédécesseurs plus grands, leur taille réduite permet non seulement d’intégrer davantage de diodes, mais aussi de les rapprocher des cristaux. Les fabricants peuvent donc utiliser cette technologie pour construire des appareils plus fins qu’avec des LED traditionnelles.

OLED

Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) produisent directement l’image en couleur comme les LED. Elles sont toutefois composées de matériaux très différents de ceux des LED, à base de carbone, ce qui permet de les fabriquer différemment des LED.

Les matériaux OLED se dissolvent dans l’eau ou dans des solvants, ce qui permet de les pulvériser ou de les imprimer sur un support.

Une densité élevée de pixels par unité de surface est possible (taille des pixels autour de 0,2 mm), les OLED conviennent donc pour les moniteurs et les écrans à haute résolution. Comme un écran OLED est en principe constitué d’une seule couche, il est possible de réaliser des écrans très fins.

Micro LED

Certains fabricants vont encore plus loin et expérimentent les micro-LED. Cette technologie d’écran pourrait être qualifiée de “meilleur des deux mondes”.

En effet, elle combine les avantages des technologies LED et OLED.

Chaque diode intégrée à l’écran forme un pixel auto-éclairé, à intensité variable et pouvant également être complètement éteint.

Sony définit les écrans micro-LED comme des écrans équipés de diodes lumineuses dont la largeur d’éclairage est inférieure à 50 micromètres ou dont la surface d’éclairage est inférieure à 0,003 millimètre carré.

Les avantages des écrans micro-LED par rapport aux écrans OLED résident dans le fait que les diodes lumineuses ont la longue durée de vie des LED.

En outre, ils atteignent une plus grande luminosité que les écrans OLED. De plus, le burn-in – c’est-à-dire la brûlure durable d’éléments tels que des logos qui restent longtemps affichés sur l’écran – ne pose aucun problème. En outre, les écrans sont censés être plus résistants à l’usure due aux influences environnementales telles que les rayons UV, l’humidité et l’oxygène.

Par rapport aux écrans LCD avec rétroéclairage LED, les appareils micro-LED offrent des contrastes nettement plus élevés et un noir plus profond.

De plus, le rendu des couleurs, le temps de réaction et l’angle de vision sont meilleurs.

En outre, la consommation d’énergie des appareils est plus faible, car seuls les pixels qui doivent être éclairés le sont. Ces panneaux consomment 90% d’électricité en moins que les écrans LCD et 50% en moins que les écrans OLED.

Il s’agit donc d’une solution parfaite pour les appareils mobiles du futur.

L’inconvénient par rapport aux écrans OLED et LCD est le prix actuel des micro-écrans LED. Comme la technologie n’est pas encore très développée, la production des appareils est encore la plus chère parmi les techniques d’écran mentionnées ici.

Ecran électrophorétique

C’est un type d’écran peu connu, mais intéressant. C’est le “papier électronique“, les écrans des liseuses de bouquin électronique.

Il s’agit de microbille dans un liquide. Les billes sont polarisés en haut ou en bas. Visible ou non.

L’énorme avantage c’est que l’écran ne consomme rien quand il ne change pas !

L’écran n’émet pas de lumière pour être vu. Ainsi il est parfaitement visible en plein soleil, comme une impression d’encre sur papier.

Les désavantages sont sa lenteur, donc pas (encore ?) de vidéo sur ce type d’écran. La couleur est encore expérimentale.

Actuellement c’est surtout le Kindle d’Amazon qui est le plus connu afin de lire des bouquins électronique. (depuis l’été 2022, enfin Amazon intègre le format standard des livres électronique: le ePub.)

On voit aussi de plus en plus ce système d’affichage utilisé pour l’affichage des prix dans les magasins. Certain de ces afficheurs ont aussi plusieurs couleurs possible. (le blanc du fond, noir et rouge)

Beamer – vidéoprojecteur

Un vidéoprojecteur permet de projeter une image informatique sur une écran.

• Projecteur LCD => depuis 1994 les premiers LCD avec une faible luminosité et une faible résolution. La lumière d’une lampe à mercure passe à travers un filtre LCD et s’atténue plus ou moins selon le contrôle du signal. Il y a le mono-LCD et le tri-LCD. Avec soit un seul filtre, mais qui diminue la résolution, soit 3 fois le mêmes appareillage, un par couleur primaire RVB.
• projecteur DLP => une matrice de micro miroir reflète la lumière ou non pixel par pixel. Il est même possible de nuancer la luminosité en 1024 niveaux en “allumant coupant” le miroir dans une certaine proportion de temps.
• Projecteur LED => plus besoin de lampe à mercure comme source de lumière. La LED émet la lumière et contrôle l’image. L’inconvénient c’est la faible luminosité. Mais ça s’améliore.
• Projecteur Laser => Comme pour le projecteur LCD, mais avec 3 laser RVB comme source de lumière. Ce qui augmente l’efficacité énergétique du projecteur.

Projecteur tactile

Une technique encore exotique, mais prometteuse, c’est le projecteur tactile. L’image projeté est tactile. Le Sony Xperia Touch.

Installation d’un vidéoprojecteur

Exercice – distance entre le projecteur et l’écran

Pour réaliser le projet de votre client, vous avez opté pour le projecteur SONY VPL-PHZ50.

Le client dispose d’un écran existant au format 16:9, d’une largeur de 2,8 mètres.

Il souhaite projeter sur cet écran en plein format. L’installateur du plafond vous demande de lui indiquer à quelle distance de l’écran le support de plafond doit être monté.

Pour obtenir le plus de lumière possible, le vidéoprojecteur doit être monté le plus près possible de l’écran.

A l’aide de l’extrait de la fiche technique du fabricant, recherchez les distances maximale et minimale. La fiche donne les indications propres au projecteur et la formule pour les utiliser.

Voici également la fiche en pdf:

Voici un tuto qui explique comment bien installer un vidéoprojecteur et notamment comment calculer la distance jusqu’à l’écran.

Voici également un calculateur de distance qui tient compte directement du modèle de beamer choisi…
(la version en allemand est plus complète…)

Pour aller plus loin….

Voici une série de conseils spécifique à l’installation de de vidéoprojecteur pour des cas particuliers:

• Choix d’un vidéo projecteur pour un Home cinéma…
• Choix d’un vidéo projecteur pour une salle de classe…
• Et encore beaucoup d’autres conseils, notamment sur les accessoires…

Connecteurs vidéos

Kahoot

Voici un petit kahoot pour tester vos connaissances sur le sujet… à faire en groupe et en classe pour passer un bon moment… 🙂

• Kahoot en solo…
• Lancer le Kahoot en groupe…