Quand le bruit attaque votre signal, contre-attaquez ! Sept façons de réduire le bruit

Mais c’est sans comp­ter sur le ronron­ne­ment d’une clima­ti­sa­tion, les para­sites des micros d’une guitare, l’élec­tro­nique bruyante d’un piano élec­trique vintage, la fréquence d’os­cil­la­tion à 15 kHz d’un écran catho­dique ou le bruit incom­pres­sible de votre préam­pli à lampes préféré. Fina­le­ment, le bruit conti­nue d’être un problème, et il faut encore faire avec. Voici comment.

Règle d’An­der­ton rela­tive à la réduc­tion de bruit

Elle tient en une phrase :

« La réduc­tion de bruit fonc­tionne d’au­tant mieux que les signaux en ont le moins besoin. »

On peut se débar­ras­ser faci­le­ment d’un léger souffle mais il est impos­sible de suppri­mer une grande quan­tité de bruit sans perdre, ou tout du moins alté­rer, une partie du signal lui-même ; rien ne peut sauver un signal extrê­me­ment chargé en bruit. Et cette loi a un corol­laire :

« On réduit le bruit à l’aide de nombreuses petites étapes de trai­te­ment, pas en une seule fois. »

Mini­mi­sez le bruit chaque fois que c’est possible : suppri­mez un dB ici, un autre là, chaque réduc­tion s’ajou­tant aux autres ; vous fini­rez certai­ne­ment par utili­ser une combi­nai­son des sept tech­niques suivantes :

Opti­mi­sa­tion du niveau

Comment ça marche : le para­mètre le plus impor­tant est le rapport signal/bruit puisque tout le monde sait que « plus de signal = moins de bruit ». Le but de l’op­ti­mi­sa­tion du niveau est d’ali­men­ter le système avec le plus de signal possible (sans distor­sion).

Comment faire : commen­cez par les choses simples, par exemple véri­fiez que l’at­té­nua­teur de votre micro n’a pas été activé par erreur. Si possible, ouvrez entiè­re­ment le bouton de volume des instru­ments (avec les instru­ments numé­riques, cela peut aussi amélio­rer la réso­lu­tion audio).

Si vous utili­sez volon­tiers l’ef­fet de proxi­mité des micros, sachez que les sources possé­dant un grave impor­tant vous force­ront peut-être à bais­ser le gain d’en­trée du préam­pli micro. Si votre micro possède un filtre coupe-bas, acti­vez-le pour pouvoir augmen­ter le niveau dans le préam­pli micro (sauf si cela vous empêche d’ob­te­nir le son voulu, bien entendu). De même, utili­sez un filtre anti-pop pour atté­nuer les « plosives » (consonnes occlu­sives) qui pour­raient causer des problèmes simi­laires.

Dans le même ordre d’idée, un chan­teur gérant bien son éloi­gne­ment par rapport au micro génère un signal de niveau plus homo­gène qui permet d’aug­men­ter le gain d’en­trée. Enfin, maîtri­sez vos instru­ments de mesure : la LED de surcharge d’un canal de console peut s’al­lu­mer lorsque le niveau du signal dépasse zéro ou fonc­tion­ner de façon plus tradi­tion­nelle en s’ac­ti­vant dès que le signal atteint –6 dB. Surveillez les formes d’onde dans votre logi­ciel de MAO pour savoir si un phéno­mène d’écrê­tage appa­raît lorsque la LED de surcharge s’al­lume ou si vous pouvez encore pous­ser le niveau d’un ou 2 dB.

Désa­van­tages : vous ne pour­rez augmen­ter le niveau que dans la mesure où aucune distor­sion n’ap­pa­raît.

Avan­tages : pas besoin d’équi­pe­ments spéciaux pour ces trai­te­ments.

Travailler avec des filtres

Comment ça marche : cette tech­nique « brute de décof­frage » utilise un filtre passe-bas à pente raide pour suppri­mer des fréquences très hautes où l’éner­gie du souffle tend à s’ac­cu­mu­ler. Le son de certains instru­ments ne possède qu’une faible éner­gie dans le haut du spectre de sorte que vous pour­rez suppri­mer une partie du souffle sans dégra­der exagé­ré­ment le signal (illus­tra­tion 1).

Ill. 1 : Stein­berg Cubase 4 possède un plugin d’éga­li­sa­tion baptisé StudioEQ dont on peut utili­ser la bande supé­rieure comme filtre coupe-haut à pente très raide.

De même, un filtre coupe-bas à pente raide peut réduire le bruit basse-fréquence. Le filtre de votre micro ou de votre tranche de console peut ne pas être suffi­sam­ment pentu ; il faut au moins 24 dB/octave. Par ailleurs, un filtre notch très étroit à 60 ou 50 Hz (selon le pays où vous rési­dez) pourra atté­nuer la fréquence fonda­men­tale d’un ronfle­ment secteur.

Comment faire : insé­rez un filtre derrière l’en­trée du signal. Une variante légè­re­ment plus sophis­tiquée consiste à enre­gis­trer en favo­ri­sant déli­bé­ré­ment les hautes fréquences, par exemple en utili­sant un micro dont la réponse possède une forte bosse d’ap­port de présence. Lorsque vous atté­nue­rez légè­re­ment le haut du spectre pour réduire le souffle, le signal retrou­vera une réponse en fréquence plus équi­li­brée.

Désa­van­tages : en suppri­mant des hautes fréquences, on peut réduire la brillance du son ; en suppri­mant des basses fréquences, on peut amai­grir le son.

Avan­tages : vous avez certai­ne­ment un égali­seur de qualité correcte, donc pas d’in­ves­tis­se­ment néces­saire. Cette tech­nique possède des variantes, par exemple l’uti­li­sa­tion d’un filtre contrôlé par une enve­loppe. Ce procédé ressemble au travail avec un noise gate (voir ci-dessous) car l’in­ten­sité du trai­te­ment dépend du signal d’en­trée. Avec un niveau d’en­trée élevé, le filtre laisse passer les hautes fréquences. Avec un niveau d’en­trée faible, le filtre supprime les hautes fréquences et, norma­le­ment, une partie du souffle.

Travailler avec des noise gates

Comment ça marche : pour cette tech­nique tradi­tion­nelle, réglez le niveau seuil juste au-dessus du niveau du souffle. Lorsque le niveau du signal source est infé­rieur au seuil, l’ef­fet ferme la porte (gate) et aucun signal, y compris le souffle, n’at­teint la sortie. Dès que le niveau du signal d’en­trée passe au-dessus du seuil, la porte s’ouvre pour lais­ser passer le signal. Le bruit est toujours présent mais il est large­ment masqué par le signal, à condi­tion que ce dernier possède un niveau suffi­sant. Certains noise gates (illus­tra­tion 2) possèdent d’autres fonc­tions comme le trai­te­ment sélec­tif en fréquence, une option « Looka­head » pour que l’ef­fet se déclenche juste avant le tran­si­toire ou un para­mètre de main­tien (Hold) défi­nis­sant la durée d’ou­ver­ture mini­male de la porte.

Ill. 2 : inclus dans Sonar, le Soni­tus fx:gate peut trai­ter le signal en fonc­tion de son ampli­tude, mais aussi en fonc­tion de l’am­pli­tude dans une bande de fréquences donnée. Il possède égale­ment une option d’an­ti­ci­pa­tion « Looka­head ».

Comment faire : placez le noise gate après la sortie du signal à nettoyer. Si la source alimente un préam­pli à gain élevé ou un compres­seur, vous pour­rez envi­sa­ger d’in­sé­rer le noise gate avant l’étage de gain pour que le bruit ne soit pas ampli­fié avec le signal.

Désa­van­tages : étant donné que l’état du noise gate (fermé/ouvert) dépend de l’évo­lu­tion du niveau du signal, des chan­ge­ments soudains peuvent deve­nir audibles dans le son. Si le signal tourne autour du niveau seuil, un effet de « hachage » pourra même appa­raître en raison des passages répé­tés d’un état à l’autre du noise gate.

Avan­tages : augmen­tez le temps d’at­taque pour adou­cir la tran­si­tion de fermé à ouvert et le temps de déclin pour adou­cir la tran­si­tion de ouvert à fermé (et empê­cher l’ef­fet de « hachage »). Une autre méthode consiste à appliquer une réduc­tion de niveau d’en­vi­ron 10 dB plutôt que de lais­ser la porte du noise gate se fermer tota­le­ment. Ainsi, en passant d’un état à l’autre, on alterne entre le bruit exis­tant et un montant de bruit moindre, ce qui permet des tran­si­tions plus discrètes.

Travailler avec l’ex­pan­sion

Comment ça marche : l’ex­pan­sion est l’in­verse de la compres­sion. Sous un niveau seuil donné, la réponse de l’am­pli­fi­ca­teur n’est plus linéaire de sorte qu’une faible baisse du niveau d’en­trée entraîne une forte réduc­tion du niveau de sortie. Pour l’at­té­nua­tion du bruit, le résul­tat ressemble à celui obtenu avec un noise gate car des portions de souffle sont confi­nées à la partie basse de la plage dyna­mique.

Comment faire : l’ex­pan­sion fait géné­ra­le­ment partie des proces­seurs de contrôle de la dyna­mique qui possèdent une section de compres­sion. Pour réduire le souffle, choi­sis­sez un niveau seuil juste au-dessus du niveau du souffle puis utili­sez un Ratio très élevé, par exemple 10:1 ou plus. Ainsi, chaque dimi­nu­tion rela­ti­ve­ment faible du niveau d’en­trée engendre une forte baisse du niveau de sortie (illus­tra­tion 3).

Ill. 3 : ici, la bande supé­rieure du compres­seur multi­bande du plugin iZotope Ozone 3 est réglée pour fonc­tion­ner comme un expan­seur. Les signaux sous –46,4 dB sont affai­blis selon un ratio de 10,2 comme indiqué par la ligne bleue du graphique de la réponse dyna­mique.

Désa­van­tage : lorsque le niveau du bruit est rela­ti­ve­ment élevé, l’ex­pan­sion engendre des problèmes simi­laires à ceux des noise gates.

Avan­tages : les expan­seurs possèdent géné­ra­le­ment des réglages d’at­taque et de déclin (Decay) qui permettent d’ob­te­nir un trai­te­ment plus natu­rel.

Travailler avec la compan­sion

Comment ça marche : à l’époque des bandes analo­giques, la compan­sion (compres­sion/expan­sion) était le saint Graal en matière de réduc­tion du bruit. Cet effet compresse le signal avant qu’il passe par un étage bruyant (une bande par exemple). En sortie de bande, le signal est expansé pour restau­rer la dyna­mique d’ori­gine. Ce faisant, le souffle ajouté par la bande est réduit par l’ex­pan­sion (voir ci-dessus). Par exemple, le système de réduc­tion de bruit dbx ajou­tait une compres­sion de 2:1 et une ampli­fi­ca­tion des hautes fréquences du signal entrant. En sortie, il ajou­tait une expan­sion de 1:2 et une atté­nua­tion des hautes fréquences propor­tion­nelle à l’aug­men­ta­tion appliquée aupa­ra­vant.

Comment faire : câblez le compres­seur en entrée et l’ex­pan­seur en sortie. Pensez à cali­brer soigneu­se­ment les niveaux sans quoi la compres­sion et l’ex­pan­sion ne se compen­se­ront pas parfai­te­ment.

Désa­van­tages : parfois, on remarquait un « bruit de modu­la­tion » dans le signal ; avec des niveaux mal cali­brés, le son tendait à « vaciller » ou à « ondu­ler ». Et lorsque qu’une bande était enco­dée avec un système de réduc­tion de bruit donné, il fallait un lecteur équipé de ce même système pour pouvoir lire la bande.

Avan­tages : grâce à l’en­re­gis­tre­ment numé­rique, la réduc­tion de bruit à base de compan­sion a disparu bien que ses prin­cipes survivent dans certains effets guitare et autres équi­pe­ments analo­giques bruyants.

Utili­ser l’au­to­ma­tion

Comment ça marche : cette méthode de réduc­tion du bruit spéci­fique aux logi­ciels de MAO rappelle l’uti­li­sa­tion d’un noise gate. Contrai­re­ment au noise gate, qui fonc­tionne auto­ma­tique­ment, l’au­to­ma­tion vous permet de choi­sir manuel­le­ment les moments où le flux de signal est « muté » (muet) et d’ajou­ter des fondus d’en­trée/sortie (fades in/out) pendant les passages bruyants. Cette tech­nique peut donner de très bons résul­tats.

Ill. 4 : courbe d’au­to­ma­tion du volume dans MOTU Digi­tal Perfor­mer. Remarquez les temps de fondu courts pour faci­li­ter les tran­si­tions entre le silence et le signal.

Comment faire : obser­vez la forme d’onde et créez les mouve­ments d’au­to­ma­tion requis. Aux endroits où le signal musi­cal s’éteint et le bruit appa­raît, dessi­nez la courbe d’au­to­ma­tion de sorte qu’elle fasse un fondu de sortie vers le silence, inter­rompe le signal pendant toute la durée du passage conte­nant le bruit, puis fasse un fondu d’en­trée lorsque le signal réap­pa­raît.

Désa­van­tages : si votre projet comporte de nombreuses pistes à nettoyer, cette méthode manuelle vous pren­dra beau­coup de temps.

Avan­tages : grâce à des options proches des para­mètres d’un noise gate, certains programmes permettent d’au­to­ma­ti­ser le proces­sus en conver­tis­sant en silence les portions de signal dont le niveau est infé­rieur à un seuil donné. Cepen­dant, cette tech­nique possède les mêmes limites que les noise gates. Pour gagner du temps, on pourra auto­ma­ti­ser la commande Mute en temps réel pendant la lecture du morceau, mais le résul­tat ne sera pas aussi précis qu’en dessi­nant des courbes d’au­to­ma­tion.

Utili­ser les trai­te­ments numé­riques

Comment ça marche : iZotope, Algo­rith­mix, Waves, Sony, BIAS, Stein­berg et beau­coup d’autres proposent des solu­tions logi­cielles auto­nomes ou sous forme de plugins qui utilisent des algo­rithmes sophis­tiqués pour analy­ser et suppri­mer le bruit. Il peut s’agir de souffle, de craque­ments, de pops, des grésille­ments d’un disque viny­lique, d’un ronfle­ment ou d’un bruit sourd.

Comment faire : ouvrez le programme, char­gez le fichier audio à trai­ter, ajus­tez les para­mètres pour obte­nir le meilleur résul­tat possible puis enre­gis­trez la version nettoyée. Ou bien, insé­rez un plugin et nettoyez le fichier.

Désa­van­tages : le coût. Certains éditeurs audio, notam­ment Adobe Audi­tion et Stein­berg Wave­lab, possèdent des outils de réduc­tion du bruit. Les solu­tions sépa­rées peuvent coûter plusieurs centaines d’eu­ros. En outre, les nettoyages exces­sifs peuvent produire des arte­facts audibles.

Avan­tages : les meilleurs de ces logi­ciels peuvent donner des résul­tats mira­cu­leux.

Procé­dez de façon empi­rique et basez-vous sur votre expé­rience pour savoir quelles tech­niques donnent les meilleurs résul­tats dans une situa­tion donnée. Persé­vé­rez et vous serez surpris par le montant de réduc­tion de bruit atteint en utili­sant les outils adap­tés.

Origi­nel­le­ment écrit en anglais par Craig Ander­ton et publié sur Harmony Central.

Traduit en français avec leur aimable auto­ri­sa­tion.