Perception du grâve
#1
Perception du grâve
Bonjour,

J'investigue le problème de la "perception du grâve". En effet, après des succintes discussions avec quelques (3 ou 4) chercheurs en psycho-acoustique, tous ceux avec qui j'ai discuté s'accordent à dire que le grâve est perçu par le corps et participe à la sensation d'immersion lorsque l'on essaie de reproduire un son 3D via la technique de reproduction sonore dite "binaurale".

Intimement convaincu de la chose, j'ai donc construit un système sur mesure pour répondre à cette problématique: j'ai essayé de combiner la reproduction binaurale avec un caisson clos constitué de subwoofers dans lequel on se positionne. Le grâve étant reproduit sur l'ensemble du corps humain, je pensais retrouver la sensation de puissance perçue lors d'une écoute concert ou d'un cinéma IMAX....

Problème: mes essais ne sont pas concluants en l'état. En effet, bien que la qualité sonore soit au rendez-vous (parfaitement dans le grâve et moyennement actuellement dans le medium/aigu que je reproduis à l'aide d'un casque Koss Porta Pro), l'immersion est très bonne, mais je n'ai pas la sensation réaliste des vêtements et du corps qui vibre sur un impact de grâve à très fort niveau.

Pourtant, le niveau de pression sonore est très élevé sur certains "morceaux" (musique ou vidéo): 140dB en dBZ sur les pics d'énergie (que mon micro n'est pas capable de mesurer mais que j'ai "déduis" en faisant deux écoutes à 10dB d'écart...) et 115dB RMS environ sur des décollages de fusée ou ça descend jusqu'à 20hz...

J'ai donc une piste que je souhaite explorer avec vous. Voici mes hypothèses par ordre de plausibilité pour moi (de la plus plausible à la moins plausible):

Hypothèse 1: le corps perçoit l'intensité acoustique (W/m²). Pour faire court:
Citation :L’intensité acoustique est la puissance transportée par les ondes sonores, par unité de surface, mesurée perpendiculairement à la direction de ce transfert
(wikipédia)

Hypothèse 2: le corps perçoit la vélocité des particules d'air (m/s).

Pour faire court, je me permet de faire une analogie avec l'électricité, je ne sais pas si elle est valide mais elle me paraît logique: l'intensité acoustique correspond à la puissance apparente, le SPL correspond à la puissance active, et la vélocité des particules d'air correspond à la puissance réactive. La puissance active, c'est la puissance "utile", utilisée par le moteur (en audio, par notre tympan). La puissance réactive, c'est par complémentarité la puissance "inutile", dissipée dans les câbles par effet Joules et qui est "perdue" (en audio, se serait la puissance absorbée par notre corps).

J'ai simulé sur Comsol un modèle très simpliste pour essayer de mettre en évidence le phénomène. J'ai simulé un cylindre fermé dans lequel une extrêmité correspondrait à un diaphragme qui se déplace en piston, et l'autre extrêmité serait bouchée. La longueur d'onde simulée est de 20Hz pour un tube de longueur 1m. et de rayon ~15cm. Autrement dit, l'onde est suffisamment grande pour considérer qu'il n'existe aucune résonance à cette fréquence dans ce tube.

Image de la géométrie du modèle (vue en coupe, le cylindre est obtenu par révolution autour du côté gauche) :
[Image: image.png]

J'ai simulé deux cas:
1. Dans le premier cas, le tube est vide.
2. Dans le deuxième cas, une épaisseur d'absorbant parfaite (perfectly matched layer) se trouve au bas du tube, à l'opposé du diaphragme. Autrement dit, l'onde n'est plus stationnaire mais progressive dans le tube puisque la totalité de l'énergie est dissipée dans cet absorbant et aucune énergie n'est réfléchie vers le diaphragme.

J'obtiens, pour une puissance sonore arbitraire mais identique aux deux simulations, pour la position indiquée par le trait vert ici:
[Image: image.png]

Les courbes suivantes:

SPL
[Image: spl.png]

Il a un effet de room gain lorsque l'énergie ne peut sortir du tube... Le SPL est donc plus élevé dans le premier cas par rapport au deuxième cas.

Vélocité des particules (valeur RMS)
[Image: rms-velocity.png]

La vélocité des particules d'air, en valeur RMS, vaut approximativement ~0.15m/s dans le cas 1 alors qu'elle vaut ~0.65m/s dans le cas 2 : c'est ~4 fois plus malgré le SPL moins élevé de 9dB !

Intensité acoustique
[Image: acoustic-intensity.png]

Ici par contre, l'intensité acoustique vaut 0 dans le premier cas, comme dans toute pièce parfaitement réfléchissante en régime établi, alors qu'elle vaut ~140W/m² dans le deuxième cas. Pour moi c'est ce cas qui correspond le plus à mon ressenti: on ne ressent absolument AUCUN effet sur le corps/les vêtements et ce quel que soit le niveau sonore. Certes, les oreilles perçoivent un SPL élevé, le siège vibre parce que le plancher du caisson n'est pas suffisamment rigide pour l'empêcher de vibrer, mais cela s'arrête là: il n'y pas de vent, d'énergie qui se transmet par le son sur mon corps à travers les vêtements. Quand j'ouvre la porte, je perçois légèrement le vent qui apparaît mais sur le côté et il ne se trouve pas dans le sens que je souhaiterai (j'aimerai que le vent aille dans la direction avant<->arrière et pas gauche<->droite).

Ce serait pour moi une bonne explication du fait que le grâve est meilleur en plein air que dans une pièce, et meilleur dans une grande pièce ou une pièce moyenne bien traitée que dans une petite pièce (au niveau de la perception du corps, j'ignore évidemment les modes de résonances et autres joyeusetés) : si la puissance perçue correspond effectivement à l'intensité acoustique, alors elle est directement proportionnelle à la puissance absorbée par la pièce. Hors la puissance absorbée dépend de la capacité d'absorption de la pièce, qui dépend de la propriété et de la surface des matériaux en contact avec l'énergie sonore (ou des volumes si on considère des basstraps...).

A "remplissage" égal, une grande pièce aura une plus grande puissance d'absorption sonore qu'une petite pièce. L'intensité acoustique sera plus grande, et dirigée majoritairement vers les "puits" d'énergie sonore donc vers les endroits qui absorbent : il vaut donc mieux absorber derrière si on veut que l'intensité acoustique aille des hauts parleurs de devant vers les absorbants situés à l'arrière, et donc d'avant en arrière...

Est-ce que le raisonnement vous paraît correct jusque là ?

Je peux essayer éventuellement de comparer la vélocité des particules d'air à SPL égal en changeant la puissance sonore émise par le diaphragme dans le tube... J'essaie actuellement d'imaginer un moyen de transformer mon caisson pour bénéficier de cette intensité acoustique sans en perdre totalement les avantages que je ciblais (SPL réduit à l'extérieur et influence -distorsion et résonance- de la pièce négligeable par rapport au sweetspot dans le caisson...).
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#2
RE: Perception du grâve
Bonjour Jean,
j'ai lu ce que vous avez écrit, mais pas pris le temps d'analyser.
Dans les faits, ce qu'on constate, c'est qu'avec une écoute au casque (sans autres moyens), il n'y a aucune sensation de perception physique des graves. Vous l'avez constaté. Le grave est bien là mais seul l'oreille l'entend. Dans nos pièces avec des enceintes, il est rare de ressentir physiquement le grave. Jamais je ne l'ai ressenti dans de petites pièces (<30 m²), il m'est arrivé de le ressentir dans des pièces de 40 à 60 m². Au cinéma iMax, on le ressent bien. En discothèque on le ressent souvent. En concert on le ressent.
Ma conviction (pure hypothèse) est que l'onde ne peut se déployer que lorsque la dimension d'une pièce le lui permet, c'est à dire que la pièce dispose de dimensions supérieures à la longueur d'onde, sans quoi on a des modes avec des variations locales de pression, mais sans déploiement.
On peut imaginer qu'une petite pièce fortement traitée pour les basses pourrait engendrer ce phénomène de perception, mais la pièce nécessiterait malheureusement de grandes dimensions pour contenir les absorbants ou diffuseurs BF qui occupent alors des mètres d'épaisseur.
En conclusion suivant cette hypothèse, point de salut sans disposer de 200m3 minimum.
Advance X-UNI, mini-DSP OpenDRC DA-8, Monitor Actives Accuton AS250-4-552, ATC SM75-150S, Monacor DT-25N + deux Sub Monacor SPH450TC
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#3
RE: Perception du grâve
xn a écrit :Ma conviction (pure hypothèse) est que l'onde ne peut se déployer que lorsque la dimension d'une pièce le lui permet, c'est à dire que la pièce dispose de dimensions supérieures à la longueur d'onde, sans quoi on a des modes avec des variations locales de pression, mais sans déploiement.
C'est un truc que j'ai déjà lu ailleurs, effectivement.

Pour en revenir au délicat problème du Chacal, on trouve sur Youtube des vidéos de car audio dans lesquelles les mecs font voler les cheveux des filles avec du grave (sans accent circonflexe), mais les portes sont ouvertes. Je ne sais pas ce qui se passerait si elles étaient fermées (à part une mise en surpression de la voiture, un peu comme le caisson du Chacal). Pas dit que les cheveux volent.
https://www.youtube.com/watch?v=FCsJtl8cwkc
https://www.youtube.com/watch?v=ikcoiALcucg

Intuitivement, je dirais donc qu'il faudrait que notre diogène écoute avec son tonneau ouvert et qu'il faudrait que l'ouverture soit derrière lui et non sur le côté (pure hypothèse, je l'admets).

Voilà voilà...
Allez, je retourne écouter de la musique.
CD: Sphinx Myth9 MkII+Parasound DAC2000/ LP: Technics SP10 MkII+Schröder 2+Phasemation PP500/ Transfo: Sculpture A/ Pré-phono: Audionet PAM/Pré: Firstwatt B1 DIY/Ampli: Firstwatt AlephJ DIY/HP: Petite Onken+Altec 414-8B+Faital HF10AK+Audio Pavillon MA600.
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#4
RE: Perception du grâve
Pour ma part, ce qui m’interpelle ce sont les niveaux crêtes mesurés.
Pour information, le décret du 15 décembre 1998 relatif aux niveaux sonores dans les lieux diffusant habituellement de la musique amplifiée limite le niveau crête à 120 dB et celui du Code du travail à 140 dB©. Annoncez 140 dB de niveau crête, c’est 20 dB au dessus du seuil de l’arrêté de 1998 !
Je souhaite pour vos oreilles que votre chaîne de mesure soit déficiente. Si ce n’était pas le cas, je vous recommanderais d’être prudent avec le SPL, car les maladies liées aux traumatismes sonores sont pénibles et compliquées à guérir, je pense aux acouphènes notamment, parlez-en à votre médecin !

Maintenant, on ne perçoit pas subjectivement de la même façon un 103 dB(A) en discothèque que dans son séjour, la proximité des murs sans doute. Le volume de la salle de réception est donc un élément essentiel dans la perception du bruit ou de la musique et pas seulement dans les basses fréquences.

SmileWinkCool
Bouzouk
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#5
RE: Perception du grâve
Sujet intéressant !
Je perçois le grave au niveau du plexus solaire.
Je ne le perçois pas de la méme façon si je suis debout ou assis.
Je le perçois mieux si le grave est émis du plafond.
Je le perçois mieux dans une grande pièce, je dirais mini 8 m de long.
Je le perçois mieux en dipole.

Pour les niveaux, je dirais qu'il faut prendre en compte le niveau de compression, loudness war toussa toussa..
Ecouter à 120 db avec un DR de 12 ou plus ne fait pas mal aux oreilles !!
Système Full Paper Cone : Foobar Ramdisk, VDAC 2, atténuateur passif Tocos, LM3886 dual mono, LM3876 à bat Li Ion, double Alpha15A H frame dipole "perfect 8", Fostex FE 126En en Dipole Acoustique Double, tweeter JBL LE26
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#6
RE: Perception du grâve
Bonjour,
La recherche du grave parfait fait courir (en vain) beaucoup d'audiophiles.

Dans la réalité, bien peu d'instruments de musique sont capables de produire un grave "qui prend aux tripes", cette sensation (plus ou moins agréable) semble bien réservée à la musque amplifiée, aux feux d'artifices, explosions ou aux phénomènes naturels.

On sort largement du cadre musical.

En vieillissant, étant atteint de presby-acousie, l'extrême grave m'est pénible, celui qu'on entend dans une voiture "tunée" m'est quasiment insupportable et je pense qu'il provoque des dommages irrémédiables à l'audition de celui qui subi cela régulièrement.

Le capital audition est précieux, je ne saurais jamais trop recommander de préserver ses oreilles des sons trop agressifs.

A l'écoute du Jazz ou de la musique classique, il n'y a pas grand chose en dessous de 60Hz dans les enregistrements, il suffit d'examiner le spectre.

Pour ce qui est de la vidéo où l'on voit les cheveux des filles s'envoler à chaque coup de basse,, il s'agit bien évidemment d'un trucage, aucun haut parleur n'est capable de déplacer autant d'air..
cdt,
gérard
NAS Synology, RaspberryPI 3B+ carte Allo Digione Signature,  DAC SMSLSU9 ampli Hiraga 30W modifié, enceintes DIY "Papillon" V2, enceintes Martin Logan Scénario,  Jedi, Jack Russel audiophile.
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#7
RE: Perception du grâve
escartefigue33 a écrit :...il s'agit bien évidemment d'un trucage, aucun haut parleur n'est capable de déplacer autant d'air.
Et pourtant, j'ai vu chez olivecsm un sac plastique posé nonchalamment au pied d'un BR devant l'évent faire des aller et retours de 10cm au rythme de la musique du bruit.
@mitiés, Dominique,
Thorens TD160 MKII, Denon DL103, Pré-pré JDLV Lab DIY, Préampli RIAA EAR 834P DIY, Logitech Squeezebox Touch, Yamaha CD-S700, Yamaha T-D500, DAC AD1865 SRPP DIY, 2 x K209+ Grand_Floyd 2021 Tantale Bi-Amp DIY, GPA 515-8LF/VOT DIY, Altec 288C/Philips 15 cellules, tweeters AKT (André Klein)., Bass Boost actif analogique DIY + Sub JBL 2241H/4641 DIY + Ampli classe H Thomman Proline 3000.
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#8
RE: Perception du grâve
Bonjour Dominique,
J'ai quand même des doutes...
Un ami fait de la sono pro, des feux d'artifices etc, avec du très gros matériel, des kW d'amplis, impossible de rester à moins de 5m des enceintes.
Il y a longtemps, je l'ai aidé à installer son matériel et à régler la phase avec un détecteur d'aiguilles que je lui avais fabriqué (et qu'il utilise toujours).
Je ne me souviens pas d'avoir ressenti de vent en passant (prudemment et en me bouchant les oreilles) ) à proximité des enceintes.
Je ne voit rien d'autre qu'une soufflette à air comprimé pour produire l'effet de la vidéo.
Mais ce n'est que mon avis...
cdt,
gérard


Dominique a écrit :
escartefigue33 a écrit :...il s'agit bien évidemment d'un trucage, aucun haut parleur n'est capable de déplacer autant d'air.
Et pourtant, j'ai vu chez olivecsm un sac plastique posé nonchalamment au pied d'un BR devant l'évent faire des aller et retours de 10cm au rythme de la musique du bruit.
NAS Synology, RaspberryPI 3B+ carte Allo Digione Signature,  DAC SMSLSU9 ampli Hiraga 30W modifié, enceintes DIY "Papillon" V2, enceintes Martin Logan Scénario,  Jedi, Jack Russel audiophile.
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#9
RE: Perception du grâve
escartefigue33 a écrit :J'ai quand même des doutes...
- Tant pis ...

Je reprécise qu'il s'agissait du courant d'air de l'évent et non de l'embouchure d'un pavillon de grave. Le son était dégeu mais ça avait de l'effet!
@mitiés, Dominique,
Thorens TD160 MKII, Denon DL103, Pré-pré JDLV Lab DIY, Préampli RIAA EAR 834P DIY, Logitech Squeezebox Touch, Yamaha CD-S700, Yamaha T-D500, DAC AD1865 SRPP DIY, 2 x K209+ Grand_Floyd 2021 Tantale Bi-Amp DIY, GPA 515-8LF/VOT DIY, Altec 288C/Philips 15 cellules, tweeters AKT (André Klein)., Bass Boost actif analogique DIY + Sub JBL 2241H/4641 DIY + Ampli classe H Thomman Proline 3000.
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#10
RE: Perception du grâve
Dominique a écrit :
escartefigue33 a écrit :J'ai quand même des doutes...
- Tant pis ...

Je reprécise qu'il s'agissait du courant d'air de l'évent et non de l'embouchure d'un pavillon de grave. Le son était dégeu mais ça avait de l'effet!

Et pourtant :
https://www.youtube.com/watch?v=5LDoxSoMiEI

https://www.youtube.com/watch?v=dvktyZS7TKE
Advance X-UNI, mini-DSP OpenDRC DA-8, Monitor Actives Accuton AS250-4-552, ATC SM75-150S, Monacor DT-25N + deux Sub Monacor SPH450TC
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