Courbe cible d'une reproduction sonore en configuration "stéréo"

[Le Relais Sonore]

Bonjour Jean,

J’apprécie ta démarche de recherche ainsi que le partage que tu en fais. Nul doute que ta méthodologie va te permettre d’appréhender bon nombre de phénomènes électro-acoustiques.
Ma seule réserve est que pour l'instant tes études ne semblent pouvoir s'appliquer qu'à la reproduction de musique amplifiée ou électro- acoustique. Les modes d'émission et de propagation étant différents en acoustique pure.

Salutation

Rémy

[LeChacal619]

Bonjour Jean,

J’apprécie ta démarche de recherche ainsi que le partage que tu en fais. Nul doute que ta méthodologie va te permettre d’appréhender bon nombre de phénomènes électro-acoustiques.
Ma seule réserve est que pour l'instant tes études ne semblent pouvoir s'appliquer qu'à la reproduction de musique amplifiée ou électro- acoustique. Les modes d'émission et de propagation étant différents en acoustique pure.

Salutation

Rémy

Merci. Effectivement reproduire de l'acoustique pure nécessiterait probablement des méthodes d'enregistrement plus poussées. Pour moi, enregistrer avec un unique micro et espérer reproduire l'acoustique plus tard avec cette information n'est pas la voie à suivre. Je pencherai vers "l'ambisonic" ou le surround plus tard (5.1, 7.1...) pour reproduire de la musique "acoustique", toujours avec une pièce à l'amortissement très faible.

Cdlt,
Jean

[mastro]

Bonjour,

Je désire m'attaquer à la courbe cible SPL à viser dans le cas d'une écoute stéréo classique, avec deux hauts parleurs situés en face. En effet, voici une schématisation des signaux transmis d'une unique source frontale vers nos oreilles :



Et voici les signaux transmis par deux sources positionnées en configuration stéréo classique vers nos oreilles :



L'oreille gauche (et identiquement pour l'oreille droite) perçoit le signal des deux sources, qui atteint notre tête avec deux angles distincts et avec un certain décalage temporel. La différence d'angle implique, à cause de la fonction de transfert liée à notre tête (HRTF = Head Related Transfer Function), une réponse d'impulsion distincte et donc une tonalité différente pour les deux sources. A cela s'ajoute un décalage temporel car la distance des deux sources à la même oreille est légèrement distincte. Je cherche donc à corriger le signal reçu dans ce contexte afin de se rapprocher du signal que percevrait l'oreille pour une source située en face, comme c'est généralement le cas dans un concert...

Pour ma part, l'angle est d'environ +/-24° d'azimut pour chaque enceinte : les enceintes sont écartées entre elles de 2.3 mètres (ce qui correspond sur le schéma à W=1.15 m.) et le milieu des enceintes se trouve à 2.6 mètres du point d'écoute (ce qui correspond sur le schéma à L=2.6 m.).

Dans ma démarche, j'ai tout d'abord télécharger une API permettant de lire les fichiers au format .sofa sous matlab : https://github.com/TWOEARS/SOFA
Après ajout du dossier "API_MO" dans le path de Matlab, je me suis procuré un fichier .sofa de mesures HRTF ici : https://github.com/sfstoolbox/data/tree/master/HRTFs
Ensuite, j'ai ouvert ce fichier sous Matlab est j'ai exporté 6 réponses d'impulsion en format .wav :

• LE_LS et LE_LR (resp. pour Left Ear Left Source et Left Ear Right Source), resp. la réponse d'impulsion de l'oreille gauche pour une source située 24° à gauche et la réponse d'impulsion de l'oreille gauche pour une source située 24° à droite,
  
• RE_LS et RE_LR,
  
• LE_FS et RE_FS (resp. pour Left Ear Front Source et Right Ear Front Source), resp. la réponse d'impulsion de chaque oreille pour une source située en face (azimut 0°).
  

J'ai ensuite importé ces impulsions sous REW, je les ai alignées temporellement une par une sur le premier gros pic visible sur une échelle en amplitude linéaire.
J'ai ensuite calculé le délai pour une tête normale. En m'aidant de ce document https://courses.washington.edu/psy333/le...9_Day2.pdf page 8, j'ai déduis que pour une tête normale, la distance entre les deux oreilles était de l'ordre de 20cm, car 0.2/343 = 5.8E-4 secondes soit 0.58 ms, ce qui correspond à ce qui est donné dans l'article pour une source de côté.

J'ai ensuite calculé pour ma configuration, avec cette largeur de tête, le délai des différents signaux. Puisque les enceintes sont situées à 2.6 mètres en face et que je suis à 1.15 mètres de chacune latéralement, l'oreille gauche est à 1.05 mètre latéralement de la source gauche, et l'oreille droite à 1.35 mètres latéralement de cette même source (1.05+0.2 mètre de largeur de tête). En utilisant Pythagore on obtient les distances des signaux :

• distance(LE_LS) = RACINE(2,6^2+1.05^2)
  
• distance(RE_LS) = RACINE(2,6^2+1.25^2)
  

Soit une différence de distance d'environ 0.0809 m, ce qui correspond à un délai de 0.236 msec. Le problème étant symétrique, le délai entre LR_LS et LR_RS est identique. J'ai alors retardé manuellement les impulsions RE_LS et LE_RS de cette valeur 0.236msec afin d'obtenir ce décalage temporel avec LE_LS et RE_RS.

J'ai sommé les signaux LE_LS et LE_RS pour obtenir l'impulsion LE_LRS reçue par l'oreille gauche lorsque les sources gauche et droite envoient un même signal. J'ai fais de même pour les signaux RE_RS et LE_RS pour obtenir RE_LRS.

Si on suppose la tête symétrique, les signaux reçus par les oreilles gauche et droite sont censés être relativement similaires. Partant de cette hypothèse, j'ai alors calculé la moyenne vectorielle LRE_FS = vector average(LE_FS, RE_FS) : c'est mon impulsion qui va me servir de référence.

Pour la même raison, j'ai calculé la moyenne vectorielle des réponses d'impulsions de deux sources disposées en stéréo pour chaque oreille : LRE_LRS = vector average(LE_LRS, RE_LRS).

Enfin, j'ai calculé la courbe cible qu'il faudrait atteindre pour reproduire, dans les conditions d'écoute stéréo qui sont les miennes, un SPL identique à celui d'une source venant de face : target_curve = LRE_FS / LRE_LRS.

J'ai obtenu ceci :


Pour avoir quelque chose d'un peu plus "robuste" et tolérant, j'ai lissé à 1 octave la courbe cible et appliqué un fenêtrage de 6 cycles :


J'ai alors ajouté une égalisation paramétrique de +7dB à 1900Hz avec une BW de 1 octave dans la correction de mon système, le résultat me semble être bien meilleur à l'écoute. Ma pièce étant très "morte" (RT60 de 160 à 170ms pour 100m^3 de volume), cette courbe cible me permet de retrouver la sonorité d'une pièce plus vivante, mais sans les inconvénients de la réverbération que je déteste par dessus tout. Après une écoute plus prolongée, j'ai fini par modifier la courbe cible :



En bleu, la courbe cible calculée par la méthode ci-dessus, lissée à 1/2 octave.
En vert, la courbe cible qui me convient à l'écoute, avec notamment une bosse à 1900Hz à peine un peu moins prononcée, et surtout un gain important dans le bas du spectre.

J'aimerai savoir si vous trouvez une amélioration à utiliser une courbe cible similaire chez vous ? Je pense que si votre pièce est plus réverbérante, vous pourriez essayer une courbe cible intermédiaire en modérant l'amplitude de la bosse, par exemple entre +2 et +4dB à 1900Hz au lieu de +5 ou +6dB.

PS: si l'azimut des sources est trop différent, je veux bien vous calculer votre propre courbe cible en appliquant la même méthode pour voir si elle diffère beaucoup ou pas de la mienne.

Les fichiers au format .mdat.

Cdlt,
Jean

ton installation est très intéressante et à la fois intrigante , sur le papier c'est même très spectaculaire .
je suis même très épaté de ce que ce qu'il est possible d'obtenir avec du traitement numérique ...

je constate que tu est pratiquement le seul , à obtenir une courbe RT
aussi basse que la mienne ...


ma dernière expérience toute récente qui a consistée à encore augmenter et améliorer l'effet des basstrap et la diffusion de ma pièce qui est déjà conçue comme un Bass trap géant ,
et dans laquelle la diffusion était réglable par l'ajout ou le retrait de lames en bois
me rappelle beaucoup ta pièce actuelle , qui est ultra absorbante ,
au moment ou j'ai enlevé un maximum de lames en bois lisses sur 1/3 de la pièce du coté enceintes , pour améliorer la diffusion avec des vrais diffuseurs 3D de 60 x 60cm .



j'avais encore fait baissé et linéarisé le RT , mais
j'avais perdu toute la profondeur de l'image , et de partout ,
et le plus grave , est que le grave avait perdu toute son énergie .....

en bref , Amha , si tu dois augmenter le niveau de plusieurs db , sur le grave , ou ailleurs pour obtenir un son normal , c'est que ta pièce est trop absorbante et manque cruellement de réflexions ...

les diffuseurs 3D , permettent , de régler les gros problèmes des réflexions
primaires autrement mieux que par l'absortion ...


j'ai un ami Audiophile , qui connait parfaitement bien mon Systeme , qui
était passé juste le jour de la réception des mes premiers diffuseurs , que j'avais pas eu le temps d'installer ,
avait été très surpris de constater la perte totale de l'image , du grave , d'ampleur , de vie , d'impact , de dynamique , d'articulation , ..... , du systeme...


et je rajouterais juste aussi , que pour obtenir une très bonne profondeur d'image , il est nécessaire d'avoir de l'espace derrière des enceintes , et qu'a ce
jour , je n'ai encore jamais entendu une profondeur d'image suffisante à l’écoute d'un système avec des enceintes collées au mur !!!

[Le Relais Sonore]

Merci. Effectivement reproduire de l'acoustique pure nécessiterait probablement des méthodes d'enregistrement plus poussées. Pour moi, enregistrer avec un unique micro et espérer reproduire l'acoustique plus tard avec cette information n'est pas la voie à suivre. Je pencherai vers "l'ambisonic" ou le surround plus tard (5.1, 7.1...) pour reproduire de la musique "acoustique", toujours avec une pièce à l'amortissement très faible.

Cdlt,
Jean

Oui, les outils basés sur l'ambisonic sont intéressant, ils permettent d'enregistrer en mode binaural comme le fait David Chesky pour la majorité de ses productions.

[Julien]

Jean,

Tu as essayé la mono avec un seul HP (1 coté...)??

C’est pas « que » une blague, car d’abord on entend beaucoup mieux en mono, ensuite on est (un peu) moins tributaire des effets de pièce...

Je comprends que tu cherches le « flat «  au point d’écoute et sur les deux oreilles.

Je suis un peu sceptique:

- les +5dB a 1900Hz, moi je les ai parfois eu a 1500Hz (ne chipotons pas...), et franchement j’avais bossé 3 mois avec des filtres RLC bouchon pour les raboter tellement c’est pénible a écouter et tellement ça fait mal au dents.

- la courbe cible théorique recommandée au point d’écoute est plutot décroissante entre 2k et 20k (-10dB). C’est la Norme 65999 ou un truc dans le genre. Franchement, c’est mille fois plus «  réaliste » (si ça existe) que flat...

On a toujours trop d’aigu en HiFi, c’est affligeant...passer 8-10k, faut atténuer un max, sinon ça brille trop. Ou alors c’est un choix esthétique ce qui est tout aussi respectable.

Julien

[PFB]

pour obtenir une très bonne profondeur d'image , il est nécessaire d'avoir de l'espace derrière des enceintes , et qu'a ce
jour , je n'ai encore jamais entendu une profondeur d'image suffisante à l’écoute d'un système avec des enceintes collées au mur !!!

Je connais pas mal de systèmes qui fonctionnement avec des enceintes dans le mur, c'est tellement mieux que je viens de positionnement mes enceintes dans ma bibliothèque.

Il y a une distance mur enceinte qui crée une succession de "nul" dans la bande passante qui conjuguée avec les distances latérale et sol-plafond vont méchamment dégrader la réponse de la source. La distance mur enceinte interdite est de 40cm à 2,4m pour une pièce de hauteur normale.

En général les dogmes audiophiles positionnent les enceintes trop bas, exactement dans la distance interdite, avec un auditeur trop éloigné et surtout pas en triangle isocèle. M'importe quelle source qui subit un tel outrage sonnera exactement comme entendue dans un salon ou chez un pousseur de carton.

Et j'en arrive toujours au même constat. Le résultat dépendant des contraintes de placement, trouver la bonne enceinte qui va chez soi sans "bass tilt", "bass roll off" ou "trebble tilt" va pas être simple. Vu que les produits commerciaux en sont dépourvus, les possibilités de placement sont nulles, elles doivent correspondre à ce que le constructeur à prévu.



PFB

[GG14]

Se limiter à des corrections toujours négatives est un non sens.

Si on corrige l'enceinte, oui. Pas pour corriger le local au point d'écoute.

les +5dB a 1900Hz, moi je les ai parfois eu a 1500Hz (ne chipotons pas...), et franchement j’avais bossé 3 mois avec des filtres RLC bouchon pour les raboter tellement c’est pénible a écouter et tellement ça fait mal au dents.

La linéarité est préférable. Sinon effectivement la dureté s'entend quelque soit le HP. Pour les RLC bouchon j'ai aussi travaillé dessus pour calmer un Fostex F200A à 3600 Hz

On a toujours trop d’aigu en HiFi, c’est affligeant...passer 8-10k, faut atténuer un max, sinon ça brille trop. Ou alors c’est un choix esthétique ce qui est tout aussi respectable.

Oui. C'est pour çà que la courbe B&K est convenable. Pour avoir écouté un gros système récemment, double 38+2 pouces corrigé TRINNOV, la courbe fréquentielle tient dans +- 1dB de 20 à 20 khz, je n'ai pas apprécié certains aspects de la reproduction avec un aigu trop dur. La distance d'écoute était vers 5/6m dans une vaste et admirable salle. une courbe de réponse descendante ferait de ce système un must.

[mastro]

pour obtenir une très bonne profondeur d'image , il est nécessaire d'avoir de l'espace derrière des enceintes , et qu'a ce
jour , je n'ai encore jamais entendu une profondeur d'image suffisante à l’écoute d'un système avec des enceintes collées au mur !!!

Je connais pas mal de systèmes qui fonctionnement avec des enceintes dans le mur, c'est tellement mieux que je viens de positionnement mes enceintes dans ma bibliothèque.

Il y a une distance mur enceinte qui crée une succession de "nul" dans la bande passante qui conjuguée avec les distances latérale et sol-plafond vont méchamment dégrader la réponse de la source. La distance mur enceinte interdite est de 40cm à 2,4m pour une pièce de hauteur normale.

En général les dogmes audiophiles positionnent les enceintes trop bas, exactement dans la distance interdite, avec un auditeur trop éloigné et surtout pas en triangle isocèle. M'importe quelle source qui subit un tel outrage sonnera exactement comme entendue dans un salon ou chez un pousseur de carton.

Et j'en arrive toujours au même constat. Le résultat dépendant des contraintes de placement, trouver la bonne enceinte qui va chez soi sans "bass tilt", "bass roll off" ou "trebble tilt" va pas être simple. Vu que les produits commerciaux en sont dépourvus, les possibilités de placement sont nulles, elles doivent correspondre à ce que le constructeur à prévu.



PFB

avancer les caisses n'est pas forcement un problème , quand c'est bien réfléchi :-))

dans mon cas , je n'ai plus besoin de filtrer mes 38cm en bas , en avançant mes enceintes du mur arrière de 1,7m .

je profite de l'annulation de fréquence par réflexion au 1/4 de la longueur d'onde à 50 hz ...

les 38cm sont relayés par des 46cm plus performants sous 50hz , qui sont placés ailleurs , à une autre meilleur place , ...

et çà fonctionne plus que très bien , depuis des années .....

et pour de nombreux auditeurs , en visite chez moi , qui constatent déjà en premier les effets d'une très bonne acoustique ,
j'entends très souvent dire , qu'ils non jamais entendu ailleurs , un grave d'une aussi bonne qualité ....

pour moi c'est un bon signe ;-)

[mastro]

[quote=Julien]
Jean,



- les +5dB a 1900Hz, moi je les ai parfois eu a 1500Hz (ne chipotons pas...), et franchement j’avais bossé 3 mois avec des filtres RLC bouchon pour les raboter tellement c’est pénible a écouter et tellement ça fait mal au dents.

- la courbe cible théorique recommandée au point d’écoute est plutot décroissante entre 2k et 20k (-10dB). C’est la Norme 65999 ou un truc dans le genre. Franchement, c’est mille fois plus «  réaliste » (si ça existe) que flat...


quand on évoque du FLat c'est forcement , vérifié et mesuré à 1m maxi ..
mais dans mon cas a 1m , je commence déjà a faire chuter en pente douce à partir de 1khz , pour retrouver le son plus naturel possible ...

car au point d’écoute du FLAT , c'est effectivement catastrophique ...



On a toujours trop d’aigu en HiFi, c’est affligeant...passer 8-10k, faut atténuer un max, sinon ça brille trop. Ou alors c’est un choix esthétique ce qui est tout aussi respectable.

ce que tu évoques corresponds exactement à une écoute
d'une TAD 2001 sur un pavillon LE dauphin ...

à mes oreilles , c'est vraiment très fade .........

c’était déjà beaucoup mieux avec mon système à base de Heil AMTV ,qui chutait aussi , mais beaucoup moins après 8khz et jusqua largement plus de 20khz .. en corrigeant la chute , dans la continuité de la pente d'origine , c'est encore mieux et plus naturel ...

en fait le problème de l'aigu a l’écoute , provient le plus souvent par la fragmentation des membranes des HP ou compressions qui en réalité ne montent pas correctement , et dans ce cas le moins pire est encore de les castrer ...

(les 1p , qui montent correctement sans fragmentation , et que sur un tout petit, pavillon sont rares : TAD 2001 ,...? , )
;-)

[gug42]

Bonjour à tous,

Je me permets d'apporter ma petite contribution à cette édifice. Je suis actuellement en "plein dedans".
Suite à mes essais/tests de casques audio, j'ai repéré quelques fréquences pouvant me piquer, voir saigner, les oreilles, et me faire rejeter le système : pic à 1,5kHz, pic à 3khz et pic à 8khz. A ces fréquences, un creux ne me dérange pas, ou du moins ne me fait pas rejeter le système.

Actuellement je teste, l'égalisation, IIR, différentes courbes cibles, etc... La pièce est petite, la position d'écoute proche des enceintes, et malheureusement le enceintes proches du mur ... Bref c'est pas top ...
- Une courbe plane au point d'écoute, horrible, je pleure, les oreilles saignent, les dents grincent.
- A niveau d'écoute peu élevé, j'ai besoin de grandement rehausser les basses, +4 ou 5dB, 180 Hz, LowShelf, Q0,7. Dans le cas contraire je n'ai pas d'assise ... enfin je trouve ...
- A niveau d'écoute moyen, je me sens plus à l'aise avec une pente de 10 dB entre 20hz et aigus et un petit low shelf +2/3 dB dans les basses.
- Rattraper la chute brutale de l'aigu à 8/10 Khz, par la pente globale, me semble intéressant. Ca "sonne" pas mal, enfin à mes oreilles. Cependant mon tweeter a une désagréable bosse à 2,5kHz pas simple à gérer ...
- Par contre, une égalisation trop poussée, trop importante,avec des Q trop élevés, trop souvent, "étouffe" le son ... je ne sais pas d'où provient techniquement ce phénomène ... je le constate simplement. Actuellement j'essaye de trouver un équilibre .... encore un compromis ...

Voila j'en suis qu'au début ... mais je me suis fait mon école sur le sujet : pente descendante, à choisir des creux à certaines fréquences, un rehaussement des basses à faible SPL pour disposer d'une "assise".

J'écoute principalement du rock, jazz, pop, electro-pop-rock ...

Par ailleurs les cinémas ont, en général, adopté une courbe cible provenant d'une norme X, (ou THX, ou DTX, ou DTS, ou DB, je ne sais plus), flat de 0 à 1kHz, puis une pente de 1kHz à 20kHz plus ou moins marqué en fonction de la taille de la salle.