vignette|Régie façade d’un concert.
La sonorisation (souvent évoquée sous sa forme abrégée sono) consiste en la diffusion d’un son dans un espace important grâce à des moyens électroacoustiques. Les domaines typiques d’utilisation sont la sonorisation de spectacle vivant (concert ou théâtre), le disc jockey (diffusion de musiques déjà enregistrées), ou le (diffusion de musiques d’ambiance et/ou d’annonces).
Un modèle basique de sonorisation comporte les éléments (maillons) suivants : des sources sonores à diffuser, acoustiques (chanteur, violon) ou électriques (synthétiseur, lecteur CD), ou ; pour les sources acoustiques, des microphones permettant de convertir les ondes acoustiques en signaux électriques ; une table de mixage qui assure la balance et le mixage de chacun de ces signaux ; un amplificateur qui augmente la puissance du signal ; des enceintes qui transforment le signal électrique en signal acoustique.
Le travail de sonorisation se divise en deux grandes phases : la mise en place du système de sonorisation, c'est-à-dire le choix du matériels, le placement, les réglages, et l’exploitation du système de sonorisation.
Histoire Longtemps les représentations musicales ou théâtrales se sont déroulées sans sonorisation. En s'aidant de l'acoustique architecturale (de manière empirique ou théorique) puis en multipliant les musiciens (grands orchestres), on parvenait à se produire devant une large audience. Le tout premier système de reproduction électrodynamique fut utilisé par Philipp Reis pour un téléphone en 1861. Le premier brevet concernant un haut-parleur à bobine mobile est accordé à C.H Siemens en 1877.
En 1907, Lee de Forest invente le tube électronique triode qui permet d'amplifier un signal électrique. Dans les années 1930, la grande dépression pousse l'industrie du cinéma à adopter le parlant : on commence à installer des systèmes de sonorisation dans les salles. Le transistor apparaît en 1947, mais c'est un dispositif expérimental qui ne sera réellement utilisé à grande échelle que bien plus tard. En 1966, Shure met sur le marché le SM58, micro voix qui reste aujourd'hui une référence absolue. En 1969, le mythique festival de Woodstock voit passer près de spectateurs. La diffusion utilise des amplificateurs à tube d'une puissance totale de … digne d'une salle de concert de 500 places de nos jours.
Durant les années 1960 et 1970, les puissances et le nombre d'enceintes utilisés dans les systèmes de diffusion augmentent mais sans réelle prise en compte des interactions. En 1980, la société Meyer Sound met sur le marché l'UPA-1. Le pavillon de cette enceinte a une directivité constante sur une large plage de fréquence et permet le couplage optimal d'enceintes. La forme trapézoïdale, se réduisant vers l'arrière, permet d'anguler plusieurs enceintes sans écarter les haut-parleurs. En 1993, la société L'acoustics propose avec le V-dosc le premier line-source. En se rapprochant de l'émission d'une onde plane, le mélange des ondes d'une grande quantité d'enceintes reste cohérent à grande distance. Cela permet au système de porter bien plus loin.
Sans réelles dates précises, les années 1990 et 2000 assistent à des changements majeurs d'installer, dans le monde de la sonorisation : la généralisation du numérique, la miniaturisation et l'intégration des appareils, l'augmentation des puissances des amplificateurs, une certaine démocratisation des prix grâce à la production asiatique
Matériel La chaîne audio réelle est généralement plus complexe que celle décrite dans l’introduction. Tous les éléments qui suivent ne sont pas forcément des appareils dédiés : ils tendent à être de plus en plus intégrés et on trouve couramment les fonctions de filtrage, de correction, de limitation, et d’amplification à l’intérieur des enceintes. Les consoles numériques intègrent des traitements dynamiques, de spatialisation et de correction sur leurs sorties.
Microphone vignette|Le chant (ici, Patti Smith en 2007) est capté par un microphone (ici un Shure SM58). Un microphone permet de convertir les sources acoustiques en signal électrique. Il peut être remplacé par une cellule captant directement les vibrations mécaniques de certains instruments (guitare, violoncelle, contrebasse). Même si la source délivre un signal électrique, il peut être nécessaire de faire appel à des adaptateurs entre le signal délivré et les besoins de la console. Une DIbox permet de symétriser et d'adapter en impédance le signal d’un instrument électroacoustique, comme une guitare.
Technologiquement similaires aux microphones utilisés en studio, les microphones destinés à la sonorisation répondent à des besoins propres : robustesse, isolation des vibrations mécaniques, discrétion, résistance au larsen, et résistance aux plosives. Certains modèles sont néanmoins utilisés dans les deux mondes.
Table de mixage vignette|180 px|Console façade dans la régie d’un concert en plein air.
Une table de mixage assure trois fonctions : la préamplification du signal électrique issu de chaque source pour la ramener à un niveau homogène, grâce à un réglage de gain ; l’égalisation de chacun de ces signaux ; le mélange de ces signaux en différents mixages qui peuvent être destinés au public (son de « façade »), aux musiciens (les « retours »), à un enregistrement audiovisuel On utilise parfois le mot anglais pour faire allusion à la ventilation des différents signaux vers leur destinataire.
Les consoles dédiées au concert ont un grand nombre d’entrées prévues pour des microphones, des sections d’égalisation évoluées, un grand nombre de bus auxiliaires, particulièrement pour les consoles dédiées aux retours. Les consoles axées DJ ont peu d’entrées - et la plupart stéréophoniques, des réglages simples, un encombrement réduit, et pendant longtemps une correction « RIAA » pour les platines vinyles. En Public Address, la console est réduite au strict minimum et parfois intégrée directement dans l’amplificateur.
Effets vignette|gauche|Rack d’effets et d’égaliseur.
Les effets permettent de modifier ou corriger le son de manière plus ou moins transparente. Les réverbérations (avec les delays, échos…) qui permettent de recréer artificiellement une sensation d’espace sonore. Les compresseurs, qui réduisent la dynamique du signal et régularisent son niveau. Les noise gates, qui coupent le signal en dessous d’un certain seuil et permettent de réduire le bruit de fond ou des signaux parasites (résonances désagréables des fûts d’une batterie) ;
Égaliseurs et filtrage thumb|Égaliseur graphique.
Sur chaque sortie de la console est placé un égaliseur qui permet de corriger la réponse globale d’une enceinte en fonction de ses défauts intrinsèques, de l’acoustique du lieu de diffusion, des fréquences provoquant des larsens, des souhaits des opérateurs, etc. Ces égaliseurs sont le plus souvent graphiques mais rien n’interdit d’utiliser des paramétriques.
Le filtrage permet de séparer le signal en différentes bandes de fréquence diffusables par des haut-parleurs spécialisés. Le filtrage peut être actif ou passif. En mode passif, le signal est d’abord amplifié puis filtré (généralement dans l’enceinte). En mode actif, le signal non amplifié est filtré, puis envoyé vers autant d’amplificateurs qu’il y a des bandes de fréquences.
La première solution est fréquente dans le monde hi-fi. La seconde solution est préférée en sono car elle permet une plus grande souplesse (il est plus facile de corriger les réglages d’un filtre actif, à plus forte raison numérique, que les composants d’un filtre passif). Mais surtout, les puissances en jeu font que le coût, le poids et l’encombrement des composants d’un filtre passif capable de supporter plusieurs centaines ou milliers de watts poseraient des problèmes. Il est possible d’adopter une approche hybride, par exemple avec un filtrage passif entre les médiums et l’aigu d’une enceinte, et un filtrage actif entre cette enceinte et un caisson de grave.
Limiteur Le limiteur est un compresseur réagissant rapidement et avec un taux de compression très élevé. Son but est de protéger les haut-parleurs de deux risques de destruction : un signal d’amplitude trop importante provoquant une déchirure de la membrane, et un signal d’amplitude élevé pendant une durée prolongée provoquant une brûlure de la bobine.
Les limiteurs dits « crêtes » protègent contre le premier risque, les limiteurs « RMS » contre le second. Les deux peuvent être combinés. Certains constructeurs proposent des appareils encore plus évolués capables d’estimer en temps réel l’échauffement de la bobine et l’excursion de la membrane et n’entrent en action qu’au plus près de ses limites.
Amplificateurs Les amplificateurs augmentent la tension du signal et sont capables de la délivrer sur des impédances très faibles. Technologiquement similaires à ce que l’on trouve en Hi-Fi, ils se différencient essentiellement par : les puissances en jeu, de l’ordre de plusieurs centaines à plusieurs milliers de watts ; leur robustesse ; l’extensivité de leurs protections internes (court-circuit, échauffement, courant continu) ; et leur connectique (les borniers à vis similaires aux amplificateurs Hi-Fi laissent progressivement place au Speakon). Le poids important des transformateurs nécessaires aux fortes puissances a largement contribué à la généralisation des alimentations à découpage au cours des années 2000.
Enceintes vignette|Vue arrière d'un système « Line Array » pour la sonorisation du public lors d'un concert Les haut-parleurs transforment le signal électrique en signal acoustique. En sonorisation de concert ou en DJing, on trouvera essentiellement deux applications : la façade et les retours. La façade est le système destiné au public. Elle peut comprendre un nombre très variable d’enceintes, faire appel à des spécialisés dans la reproduction du registre grave, mettre en jeu différents systèmes diffusant plutôt en champ proche ou lointain Les retours sont des enceintes destinées aux artistes ou au disc jockey. Le signal n’est pas nécessairement le même que celui de la façade. La diffusion des retours grâce à des oreillettes intra-auriculaires (IEM : ) minimise les risques de larsen et permet à l’artiste d’avoir un son constant lors de ses déplacements sur scène.
Les enceintes de façade, de retours, de boîtes de nuit ont en commun d’avoir une sensibilité très élevée, de l’ordre de 96 à . Au Québec, le terme « retour » décrit uniquement les lignes transportant des signaux depuis la régie façade vers la scène. Le terme « moniteur » est utilisé pour évoquer la régie, les circuits ou les enceintes dédiées aux musiciens. En France, les termes « moniteur » ou « monitor » sont parfois utilisés pour les enceintes de contrôle du mixage en studio.
En Public Address, le rendement n’est pas très élevé et la bande passante réduite. L’accent est mis sur : la discrétion (les produits s’encastrent dans les murs ou les plafonds, ils sont disponibles en plusieurs coloris, ils disposent de nombreux accessoires de fixation) ; la résistance aux intempéries pour des installations fixes en extérieur ; la compacité et la légèreté ; l’intelligibilité ; et la possibilité de chaîner un grand nombre d’enceintes sur système « » ou équivalent.
Câbles et transmission du signal vignette|gauche|Boîtier de scène (à gauche) équipé de prises XLR (Communément appelé Snake, Subsnake ou encore Cannon, en fonction de son utilisation). Il est connecté à un câble multipaire (à droite) qui se branche sur une table de mixage. vignette|Plusieurs boîtiers de scène (au premier plan) permettent de transmettre le signal audio des différents instruments sur scène jusqu’à la console. Un grand nombre de signaux doivent être transportés, et sur de grandes distances. Cela pose un double problème de complexité (nombre de câbles à installer) et de protection contre les parasites.