thumb|Le format multicanal 5.0, au centre en rouge, la position d'écoute de référence ou sweet spot.
Le son multicanal ou surround concerne une certain nombre de normes et formats audio principalement définis par le nombre de pistes et le nombre de canaux ou voies de reproduction, comme le nombre d'enceintes sonores ou haut-parleurs.
L'effet sonore produit exploite différentes technologies et techniques d'enregistrement, de codage, de mixage et de reproduction dit effet « surround » ou « cernant », « encerclant », « entourant », « environnant », etc., pouvant qualifier tout système de reproduction ni monophonique ni stéréophonique.
Développements Depuis l'apparition de la reproduction audio électronique dans les années 1920, différentes solutions acoustiques et électroacoustiques ont été développées pour enrichir l'ambiance sonore avec la stéréophonie, d'autres formules ont consisté à ajouter des canaux complémentaires pour élargir l'espace sonore parmi lesquels, le fabricant français Elipson et sa triphonie exploitée par l'Office radio télévision française. Vers les années 1950, le compositeur allemand Karlheinz Stockhausen expérimente des compositions électroniques (Gesang der Jünglinge et ), celui-ci utilise des systèmes tournants et quadraphoniques avec l'aide de Herbert Eimert du studio Westdeutscher Rundfunk (WDR).. .
Autre expérience notable, la télédiffusion du téléfilm théâtral Les Perses en 1961 à la fois retransmis à la télévision RTF Télévision et sur une station de radio nationale France IV en modulation de fréquence, permettant d'utiliser l'élargissement stéréophonique de la radio en complément de la voie monophonique centrale mettant en avant les dialogueshttps://www.lemonde.fr/archives/article/1961/10/28/l-emploi-de-la-stereophonie-doit-compenser-le-manque-d-espace-du-petit-ecran_2270124_1819218.html Marcelle J. Michel : « L'emploi de la stéréophonie doit compenser le manque d'espace du petit écran ». Publié le 28 octobre 1961 dans Le Monde, consulté le 22 juin 2025https://www.persee.fr/doc/litts_0563-9751_1980_hos_2_1_1170.
Entre les années 1960 et les années 1980, l'émergence de la HiFi et notamment de la quadriphonie, marque un nouvel essor dans ce domainehttps://www.sciencesetavenir.fr/decouvrir/quand-pink-floyd-inventait-le-concert-en-quadriphonie_37225 Arnaud Devillard : « Quand Pink Floyd inventait le concert en quadriphonie », publié le 10 novembre 2014 dans Scineces et Avenir, consulté le 22 juin 2025..
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Fantasound En 1940, Fantasound le procédé sonore à trois canaux, développé par l'ingénieur du son William E. Garity et le mixeur John N. A. Hawkins des studios Walt Disney pour le film d'animation Fantasia, proposent le premier long-métrage utilisant le son multicanal.
Production et post-production de son multicanal
Prise de son L'enregistrement multicanal nécessite d'éprouver les techniques de prise de son conventionnelles. Principalement, il doit prendre en compte l’espace sonore complet déployé autour du spectateur ou de l’auditeur. …
Mixage Ces formats rendent plus complexe le travail de mixage et de post production. Certains effets doivent être gérés comme les outils de localisation spatiale, outils d'élargissement sonore, Low-frequency effects, traitement dynamique, downmixing, upmixing à travers de nouvelles notions technique.
Le mixage multicanal nécessite une maîtrise de la psychoacoustique et doit faire correspondre le champ visuel avec le champ sonore autour du spectateur auditeur, en traitant les principes et limites de l’attention auditive. On retrouve ces techniques en radio pour des fictions, documentaires, la pour télévision, la production musicale, les concerts et autres spectacles vivants.
Formats de mixage pour la diffusion et la restitution multicanal
Musique
La quadriphonie (ou quadraphonie) est inventée au début des années 1970, c'est le premier format multicanalappelé ultérieurement 4.0 (stéréo frontale + stéréo arrière - dérivé du format 70 mm) proposé au grand public. Plusieurs systèmes concurrents s'affrontent. Ces systèmes ont été un échec commercial en raison de nombreux problèmes techniques, qui ont été résolus trop tard pour sauver la technologie de la catastrophe. Le format était plus cher que la stéréo standard Hi-Fi. Il nécessitait aussi deux haut-parleurs supplémentaires ainsi que leurs amplificateurs, et a souffert de l'absence d'un format standard pour les vinyles. Musique en 5.1. Ce format rare en musique ne peut être lu que sur un DVD-Audio, un SACD ou un Blu Ray audio.
Cinéma et audiovisuel
LCRS
Le Dolby Stéréo est un format analogique. Quatre sources : gauche, centre, droite et arrière (surround) ou LCRS. En 1975, Dolby présente ce système analogique dérivé de la quadriphonie mais adapté à la reproduction sonore au cinéma en optique Dolby : The Formula for Film Sound Success - Site officiel de Dolby.
Matricé, dit 4.2.4
4 canaux au mixage: Left, Centre, Right, Surround (LCRS) 2 matricés en deux pistes dites « left total, right total » (LtRt). Ces pistes recopiées (« report optique ») sur les deux pistes optiques analogiques de la copie dite « d'exploitation ». 4 canaux d'écoute au cinéma, les deux pistes matricées (LtRt) sont dématricées en 4 voies de diffusion LCRS au moment de la projection.
En plus du matriçage, le Dolby SR analogique utilise un autre procédé de réduction du bruit (« NR », pour « Noise Reduction ») d'« enregistrement/lecture » qui permet d'améliorer significativement la dynamique (rapport signal/bruit, entre les sons les plus forts et les sons les plus faibles).
Ce format multicanal analogique est toujours, en principe, utilisé au cinéma pour la diffusion des copies (« chimiques ») en salle. À la fois pour les cinémas pas encore équipés en numérique ainsi qu'en tant que format de secours en cas de panne du format numériqueSur une copie de projection photochimique, il faut tenir compte de l'usure de la pellicule. Bien que très résistant au corrections d'erreur, le format Dolby Digital bascule automatiquement sur le SR optique analogique au-delà d'un certain taux d'erreurs mesurées de lecture, il retourne automatiquement en numérique quand il détecte que cela est redevenu possible..
Dolby Surround Mixer Left Right Center Surround Left Total Right Total
j = +90° phase-shift, k = -90° phase-shift
Mixage 5.1
Le format 5.1 a été le premier format multicanal numérique au cinéma. Plusieurs systèmes de codage sont en concurrence, certains disparaîtront au fur et à mesure des évolutions et des circonstances. Les deux systèmes les plus répandus sont le Dolby Digital et le DTS. Tous les systèmes utilisent la même configuration d'écoute.
Cinq enceintes entourent l'auditeur, accompagnées d’un subwoofer (le .1) qui diffuse les fréquences graves. Les cinq enceintes doivent être sur le même plan horizontal et identiques. Le subwoofer, alimenté par le canal LFE, est disposé le plus couramment devant, proche de l'enceinte centrale, sa bande-passante doit rester inférieure à . La disposition des enceintes est défini par l'UIT-R BS 775-1.
Au-delà du mixage 5.1
thumb|Format multicanal surround 6.1, les voies surround sont matricées LCR.
le 5.1 normé aussi pour le home cinéma le 6.1 (5.1 plus une enceinte supplémentaire centrale à l'arrière pour le cinéma), ce format n'a pas eu le succès escompté, sans doute du fait de son surcoût de mise en œuvre ; le 7.1 de Sony SDDS : cinq enceintes frontales et deux à l'arrière ; en voie d'abandon dans les années 2010 ; le 7.1 Dolby Surround : trois enceintes frontales, deux latérales et deux à l'arrière et un caisson de basse (depuis 2010), déployé dans de nombreuses salles de cinéma numérique ; le 7.2 Dolby Surround : trois enceintes frontales, deux latérales et deux à l'arrière et deux caissons de basse (matériel disponible au grand public depuis 2006 mais pas d'enregistrement dans le commerce) ; le 12.4 : uniquement pour l'Omnimax, mis en place en 1986 au cinéma de la Géode à Paris par les ingénieurs de Cabasse..
Mixage 3D, son immersif
Avec l'éclosion de l'image 3D, une plus grande et meilleure gestion de l'« espace sonore » devient nécessaire. Une multitude de formats sonores apparaissent en devenir, notamment des formats gérant la verticalité.
Les formats suivants, destinés au cinéma numérique, prétendent ou tendent à gérer la verticalité de l'espace sonore :
le Dolby Atmos, pour un son immersif en salle de cinéma le format Auro-3D, pour un son immersif en salle de cinéma, mais aussi pour le home-cinema le 10.2, inventé par Tomlinson Holman, le 12.2, extension du 10.2. le 14.1 (développement en 2010) - face avant, L LC C RC R + en hauteur, Top L C R puis deux Top Surround L et R au plafond, Ls et Rs LR restant à leur place, le 22.2, format développé par la NHK pour accompagner optionnellement le Super Hi-Vision, format supérieur à la HD , Super Hi-Vision =
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Formats de supports et de transport
Dolby E
Le Dolby E n'est ni un format de mixage, ni un format de diffusion mais un format d'encodage et transport du signal dit de contribution (exemple : entre la régie TV chargée de capter un opéra en direct installée près du site de l’évènement et la régie de diffusion de la chaîne de télévision qui diffuse le programme).
Métadonnées
Pour l'audiovisuel, les métadonnées spécifiques sont normalisées.
L'Advanced Media Workflow Association, Inc. (AMWA) Site de l'Advanced Media Workflow Association (AMWA) continue depuis 2000 de développer les compatiblilités entre AAF (Meta Advened Audio Framework), MXF et le XML pour l'univers de l'audiovisuel et des plateformes internet (y compris le Flash d'Adobe Systems).
Domaines d'application
Télévision, DVD et Blu Ray Nombreuses sont les applications du son multicanal : la télévision haute définition, le cinéma, le film sur DVD vidéo et sur les nouveaux supports HDDVD et Blu ray, le jeu vidéo (DVD, HDDVD, Blu ray), la musique et les concerts (SACD, DVD audio, DVD vidéo), la radio HD, le DAB, Internet…
Jeux vidéo
Historiquement, au début du multimédia, les jeux sont longtemps restés en mono, pour les systèmes d'exploitation (OS), la piste sonore est secondaire, les premiers logiciels multimédias d'animation sont axés sur l'image, la synchronisation entre l'image et le son est encore problématique.
L'apparition du format multicanal est tardive comparativement au cinéma. La plupart des jeux vidéo sont en 5.1 (parfois en 7.1), à l’exception des consoles portables qui se contentent de la stéréo ou de son surround virtuel lors de l'utilisation d'écouteurs compatibles.
Salles de cinéma IMAX
Le système sonore de l'IMAX possède au moins six canaux discrets dont un disposé au plafond. Il gère donc l'espace sonore vertical.
Un autre système de contrôle permet de piloter ou d'adapter le niveau de diffusion de chaque piste sonore permet d'optimiser et d'adapter la reproduction aux particularités acoustiques de chaque salle du circuit.
Salles de cinéma numérique
La restitution sonore multicanal a accompagné le développement de la projection numérique en salle, avec le son 5.1, 7.1, Digital Imax, et plus récemment avec les débuts du son immersif Dolby Atmos.
Téléphones mobiles
Pour un téléphone portable, l'alternative est l'écoute au casque utilisant des systèmes d'écoute comme l'ambisonie via la technologie HOA Higher Order Ambisonics de 3D Sound Labs ou. l'holophonie.
Problématique de la diffusion multicanal