Niveau Ligne, Micro, Instrument : Pour Enfin Tout Comprendre

Niveau Ligne, Niveau Microphone, Niveau Instrument…

Ou encore Line Level, Mic Level et Instrument Level en anglais…

En travaillant avec du matériel audio, et notamment nos fameuses interfaces audio en studio et home studio, nous sommes confronté(e)s en permanence à tout un vocabulaire autour du niveau de signal — vocabulaire qui peut, il est vrai, être un peu rébarbatif au début.

Le fait est que comprendre à quoi correspondent ces niveaux audio est particulièrement important : si vous connectez mal deux appareils, vous pouvez très bien abîmer l’un d’entre eux ou obtenir des enregistrements avec un bruit de fond trop fort.

A travers cet article, je vous propose de démystifier ces notions pour que vous ayiez toutes les informations nécessaires pour travailler sans rencontrer de problème dans votre studio.

Le niveau microphone (mic level)

Le niveau microphone, comme son nom l’indique, est le niveau de signal généré par un microphone.

Comme on peut s’y attendre, ce signal électrique est extrêmement faible : en moyenne, il se trouve entre -60 dBV et -40 dBV, soit entre 0.001 et 0.01 volt.

Ce n’est vraiment pas beaucoup.

(On reparlera un peu plus tard de cette unité qu’est le dBV).

Bien entendu, le niveau du signal va dépendre de la sensibilité du microphone et du volume de la source sonore : plus vous parlez fort dans votre micro, plus le signal électrique qui en sort est élevé.

Quoi qu’il en soit, le signal restera toujours très faible : c’est pour cette raison que l’on branche nos microphones sur des préamplis pour remonter le signal d’un niveau dit niveau microphone vers un niveau ligne.

Bien souvent, en home studio, on utilise les préamplis déjà intégrés à notre carte son.

Des câbles dotés d’une connectique XLR sont la plupart du temps employés pour relier le micro au préampli.

Le niveau instrument (instrument level)

Le niveau instrument correspond au niveau du signal électrique sortant des guitares et des guitares basses.

C’est un signal qui se trouve entre le niveau microphone dont nous avons parlé juste avant et le niveau ligne.

Bien entendu, tout dépend des micros montés sur l’instrument (micros actifs, micros passifs) — mais en moyenne on peut considérer que les signaux au niveau instrument se trouvent entre 0.1 et 0.2 volt.

Via un ajustement d’impédance (par exemple grâce à l’emploi d’une DI Box) puis l’utilisation d’un préampli, on remonte à nouveau le signal du niveau instrument vers un niveau ligne pour pouvoir travailler avec en studio.

En termes de câbles et connectiques, ce sont bien entendu des jacks TS qui sont la plupart du temps employés pour véhiculer les signaux au niveau instrument.

Remarque : en raison des différences de niveau et d’impédance entre les entrées instruments et les microphones, il n’est pas conseillé de brancher un micro sur une entrée pour guitare.

Le niveau ligne (line level)

C’est bon, je ne vous ai pas encore perdu ? 🙂

Tant mieux alors, parce qu’on va passer à une partie un peu plus compliquée. Ceci dit, je vais faire tout mon possible pour vulgariser le sujet au maximum.

Promis !

Le niveau ligne, mal connu en home studio

Le niveau ligne, c’est le niveau le plus fort avec lequel vous allez travailler dans votre studio (à l’exception du niveau de volume dans vos enceintes, mais c’est un autre sujet).

Dit différemment, c’est aussi le niveau auquel il faut travailler une fois les prises de son effectuées.

Mais paradoxalement, c’est un niveau qui est un peu moins connu des débutants en home studio puisqu’ils n’en ont pas toujours besoin.

On se demande en effet parfois à quoi sert cette entrée line in que l’on n’utilise pas…

Je m’explique :

Lorsque vous enregistrez votre guitare en la branchant sur votre interface audio, le niveau est converti en niveau ligne — on l’a vu un peu plus haut. Cependant, ce niveau ligne, vous ne le voyez pas vraiment : il reste dans votre interface, et est envoyé à vos enceintes ou à votre convertisseur, qui lui va traduire le signal en signal numérique pour votre ordinateur.

Autrement dit, vous utilisez le niveau ligne sans le savoir.

Par contre, à partir du moment où vous ajoutez un préampli externe ou par exemple un rack d’effet (réverbe, compresseur…), là vous commencez à travailler vous-même avec le niveau ligne.

Qu’est-ce que le niveau ligne, du coup ?

Le niveau ligne est tout simplement le niveau électrique auquel on va travailler notre signal audio une fois qu’il a été préamplifié par un préampli :

• c’est le niveau auquel le signal sort du préampli ;
• c’est le niveau qui sort de la plupart des synthétiseurs ;
• c’est le niveau qu’attend le convertisseur analogique/numérique pour convertir le son dans une forme compréhensible par votre ordinateur ;
• c’est le niveau que reproduit le convertisseur numérique/analogique lorsqu’il convertit les signaux provenant de votre ordinateur ;
• c’est le niveau attendu par l’ampli de puissance intégré à vos enceintes (ou externe, c’est pareil) ;
• et enfin, c’est le niveau attendu par la plupart des appareils hardware que l’on retrouve pour manipuler le signal audio (notamment les compresseurs et les EQ dans les studios).

Un peu d’histoire : le terme « line » (« ligne » en anglais) fait référence aux « telephone lines ». En effet, au début du XX^ème siècle, le niveau de ces lignes téléphoniques était justement de l’ordre de 1 volt.

Le niveau ligne est beaucoup plus fort que le niveau instrument ou le niveau microphone dont nous avons parlé au début de l’article.

Il se retrouve en effet plus autour de 1 volt, donc potentiellement 1000 fois plus fort que le niveau micro.

La conséquence est relativement évidente : il n’est pas conseillé de brancher un microphone sur une entrée ligne, puisque le signal serait trop faible et noyé dans le bruit de fond.

Inversement, il faut éviter de brancher une sortie au niveau ligne sur une entrée attendant un signal moins fort (niveau ligne ou niveau instrument) : le signal serait trop fort, ce qui générerait de la distorsion ou pourrait abîmer votre matériel.

Notez au passage que la connectique, cette fois-ci, ne vous apportera pas d’information : un signal au niveau ligne peut très bien être véhiculé par des câbles XLR, Jack TS/TRS, ou RCA.

Enfin fait, il existe deux « niveaux ligne » différents…

Pour complexifier le tout, il existe deux types de niveau ligne :

• le niveau « professionnel », également appelé +4 dBU
• le niveau « grand public », également appelé -10 dBV

Des utilisations différentes…

On retrouve le niveau +4 dBU sur la plupart du matériel de studio vendu aujourd’hui : préamplis, interfaces audio, compresseurs analogiques, consoles de mixage…

Le niveau -10 dBV, quant à lui, se retrouve plutôt sur du matériel moins professionnel comme les lecteurs CD ou DVD, ainsi que sur certains racks d’effets pour le studio (je pense notamment aux Midiverb et Microverb de chez Alesis).

Certaines interfaces audio et consoles de mixage ont par ailleurs la possibilité de travailler aussi bien avec des signaux +4 dBU que -10 dbV, ce qui peut être pratique suivant le matériel que vous avez à disposition.

Des références différentes…

A première vue, on pourrait penser qu’entre le +4 dBU et le -10 dBV, il y a 14 décibels (dB) de différence.

Malheureusement, ce n’est pas le cas.

Ca serait trop simple, n’est-ce pas ?!

En fait, les deux unités que sont les dBU et les dBV n’ont pas le même point de référence.

Autrement dit, 0 dBV n’est pas égal à 0 dBU :

• 0 dBV correspond à 1 volt, peu importe l’impédance de charge ;
• 0 dBU correspond à 0,775 volts, peu importe l’impédance à nouveau.

Autrement dit, il s’agit de deux unités différentes même si elles se ressemblent.

Je vous passe le détail du calcul mathématique, mais la différence entre le niveau professionnel +4 dBU et le niveau grand public -10 dBV est en réalité de l’ordre de 11,78 dB.

A titre d’illustration, le tableau ci-dessous vous permettra de comparer dBV, dBU et Voltage :

Pour aller plus loin : si le sujet vous intéresse, que vous voulez aller plus loin et que vous êtes anglophone, n’hésitez pas à regarder ce convertisseur dBU/dbV et à vous procurer l’excellent livre The Sound Reinforcement Handbook de Yamaha.

Mais surtout, en français, je vous encourage à visionner l’excellente vidéo ci-dessous du Studio Delta Sigma.

Comment brancher du +4dBU sur du -10 dBV (et inversement) ?

Si vous envoyez un signal au niveau ligne professionnel (+4dBU) sur un matériel attendant du niveau ligne grand public (-10 dBV), le signal va être trop fort et va donc probablement saturer.

Pour éviter ce problème, vous pouvez alors baisser le niveau de sortie de votre matériel +4 dBU (par exemple s’il s’agit d’une console de mixage), ou alors utiliser un atténuateur de puissance comme le Shure A15AS.

A l’inverse, si vous souhaitez brancher un matériel fonctionnant en -10 dBV sur une entrée ligne attendant un signal +4 dBU, vous allez manquer de puissance.

Pour éviter ce problème, vous pouvez alors amplifier le signal au niveau de l’appareil +4 dBU (mais le bruit de fond va alors augmenter), ou bien utiliser des boîtiers spécialités comme le Radial Engineering J+4.

En conclusion

Voilà, vous connaissez désormais tout ce qu’il y a à savoir pour utiliser de façon sereine vos signaux aux niveaux microphone, instrument ou ligne dans votre home studio !

N’hésitez pas à poser vos questions en commentaire si vous avez encore des doutes 😉