autre message sélectionné dans le GUIDE DU DEBUTANT EN ACOUSTIQUE du forum Homecinema :
Ces pages étant destinées aux débutants, j'ai rédigé ces quelques lignes pour expliquer de manière simple et imagée les motivations d'un choix vers une pièce plus ou moins réverbérante. C'est un peu long, mais je sais que vous êtes courageux...
Prenons le cas d’une musique symphonique, en examinant successivement l’étape de l’enregistrement puis celle de l’écoute chez soi. Pour explorer toutes les voies, supposons un instant qu’on installe l’orchestre sur une dune de sable, en plein désert. (Non, j’ai rien fumé, mais je déborde d’imagination). Le son sera épouvantable, on le devine.
Pourquoi ? On pourrait avancer que le compositeur n’a pas imaginé son oeuvre dans cet environnement, que les instruments n’ont pas été conçus pour cet usage, que les musiciens ne peuvent plus s’entendre dans ces conditions, etc. Tout cela est vrai, mais la raison principale est surtout culturelle : parce par tradition millénaire, il nous paraît inconcevable d’écouter cette musique sans "l'enrichir" d'une réverbération. Dans ce cas précis, la réverbération fait partie intégrante de l’œuvre, et c'est bien ainsi. Les martiens auraient peut-être une appréciation différente (il faudra que je leur pose la question).
Ok, on rapatrie l’orchestre dans une salle de concert où la réverbération moyenne est de 2 secondes. Chaque instrument émet des ondes sonores qui se propagent en sphères concentriques jusqu’aux parois de la salle où elles se réfléchissent.
Remarque: Il est impropre de parler de points de réflexions car une sphère (l’onde) qui coupe un plan (la paroi) décrit un cercle sur cette dernière. La calotte sphérique, ne pouvant traverser la paroi, se reforme dans le sens opposé par effet miroir et repart dans la direction inverse. Il ne faut pas perdre de vue que le cercle s’agrandit en même temps que l’onde progresse. La distance qui sépare deux sphères consécutives correspond à la longueur d’onde. Les sphères sont donc rapprochées dans les aiguës (1,7cm à 20kHz) et espacées dans les graves (17m à 20Hz).
Ca va ? Vous suivez ? On peut simplifier l’analyse en assimilant le cône formé par la source et le cercle de réflexion à un faisceau de rayons. Chaque rayon issu de la source, vient heurter la paroi et s’y réfléchit pour repartir dans la direction opposée avec un angle de réflexion égal à l’angle d’incidence. Cette approximation s’appelle une analyse par lancer de rayon (ray tracing) ou analyse spéculaire (c’est la même chose). L'analyse spéculaire est acceptable tant que la longueur d'onde reste inférieure à la taille des parois ou des obstacles.
Image
Vue en coupe de la rencontre des ondes successives avec une surface réfléchissante. En rouge, la représentation spéculaire des réflexions. On remarque que l'angle d'incidence évolue avec la progression de l'onde. Par conséquent, sa valeur ne vaut qu'à un instant donné.
Dans leur course, les rayons réfléchis vont rencontrer d’autres parois et s’y réfléchir à nouveau et ainsi de suite. Imaginez les murs, le sol et le plafond de la salle constellés par des milliers de points mobiles, chacun représentant la réflexion d’un rayon issu d’une onde sonore. D’une manière plus réaliste, les rayons sont si rapprochés qu’ils forment un halo continu de lumière diffuse.
Tôt ou tard, une partie de ces rayons va atteindre les oreilles des auditeurs assis dans la salle. Evidemment, les réflexions ayant parcouru un chemin plus long que la ligne droite qui sépare un auditeur d’un instrument, arrivent après le son direct de l’orchestre.
Les ondes perdent un peu de leur énergie à chaque fois qu’elles heurtent une paroi et aussi en traversant l’air dans la salle. Ainsi, le phénomène s’atténue progressivement jusqu’à l’extinction pour chaque note.
L’ensemble des réflexions constitue la réverbération. Celle-ci est enregistrée en même temps que la musique et gravée avec elle sur le CD ou le DVD. Il reste maintenant à savoir comment on va reproduire tout ça à la maison.
Idéalement, si on se représente l’image sonore, le challenge consiste à poser l’orchestre devant soi et la réverbération tout autour. Rien de plus simple : Il suffit d’enregistrer chaque instrument et chaque réflexion séparément avec 22000 micros et un enregistreur à 22000 pistes puis de rediffuser tout ça chez soi sur autant de haut-parleurs ayant la même directivité que les instruments et les réflexions, le même décalage temporel et la même couleur, à travers un lecteur et des amplis ayant bien sûr, le même nombre de canaux. Hé, hé, hé…
Ah oui, j’oubliais, il y a un petit problème quand même, c’est que je ne dispose que de 2 enceintes. Ca va être coton pour reproduire tous ces instruments et toutes ces réflexions, surtout qu’au mixage, ils ont tout mélangé sur 2 canaux ! Et puis comment va se comporter mon salon ? C’est pas la salle Pleyel !
Nous allons comparer les enceintes à des sources lumineuses. Imaginez deux lampes de chevet sans abat-jour posées devant vous à 1 mètre du sol, à l’emplacement de vos enceintes. Imaginez encore que les murs, le plancher, le plafond et les meubles de la pièce soient chromés ou couverts de miroirs (oui, je sais, c’est bizarre, mais bon..). Les lampes se reflètent à l’infini, formant un kaléidoscope géant si complexe que vous ne savez même plus distinguer les vraies lampes et les réflexions. C’est ce qui se passe avec une pièce très réverbérante. On perd la spatialisation des sources dans la confusion des sons.
Bon, comme ça ne rend pas du tout ce que j’attendais, je décide de tout peindre en noir mat, mur sol, plafond, meubles (c’est ma femme qui va être contente). Le travail terminé, je rallume les lampes et … oh, déception, je ne vois plus que deux halos dans l’ambiance lugubre d’une veillée mortuaire. Bien sûr, je situe parfaitement l’emplacement des lampes mais il n’y a plus de vie et l’atmosphère est insupportable. En fait, j’ai reproduit les conditions d’un espace anéchoïque, c'est-à-dire sans aucune réflexion. Cela ressemble à notre orchestre dans le désert.
Puisque c’est pire que tout à l’heure, je décide de tout repeindre, en blanc cette fois-ci, avant que ma femme revienne (waf waf). Et là, miracle ! ça va beaucoup mieux. Je vois distinctement les lampes dont la lumière, en se réfléchissant sur les parois ajoute une ambiance agréable, uniformément répartie dans toute la pièce. Les surfaces blanches autorisent une réflexion moins violente que les miroirs, plutôt agréable à l’œil. Evidemment, ce n’est pas tout à fait la même lumière que dans la salle de concert, mais ça y ressemble un peu. Heureusement que j’ai choisi une peinture matte qui produit une lumière diffuse, sinon, j’aurai eu de l’écho.
Ce que je n’avais pas prévu, c’est que le halo de réflexion contenu dans l’œuvre enregistrée s’ajoute à celui de ma pièce et les lampes sont un peu noyées dans la lumière diffuse. En faisant un effort de concentration j’arrive quand même à les distinguer, mais je perds des détails et ça devient fatiguant au bout d’un certain temps. Il faudra que je passe une couche de finition en gris clair.
En comparant l’absorption de la lumière à celle du son, nous venons de voir qu’en absorbant modérément on peut reconstituer un environnement qui rappelle l’image sonore de l’orchestre dans la salle de concert. Mais il ne faut perdre de vue qu’il ne s’agit là que d’une illusion assez approximative.
Et voici qu’un intrus arrive en brandissant un autre CD : "Et moi, j’ai enregistré l’orchestre dans le désert et je veux l’entendre comme il a été enregistré, parce que moi j’aime bien le désert et débrouillez vous pour trouver une solution, sinon je casse tout !"
Waow ! ça va encore être coton ! Ce type est fou !
Non, pas si fou que ça car ce qu’il demande correspond précisément à une scène de film tourné en extérieur. Un enfant qui joue sur une plage, un soldat au combat, le passage d’une automobile, le galop d’un cheval, un coup de fouet… Tous ces sons n’ont nul besoin de réverbération. Et même si accidentellement elle existe au tournage, on refait les bruitages en studio. C'est vrai aussi pour les dialogues pour lesquels on loge les acteurs dans une « cabane » ultra sourde, faite de couvertures épaisses, précisément pour supprimer toute réverbération.
Alors je pose cette question : pourquoi, vouloir conserver de la réverbération dans un home cinéma ?
Vous allez me répondre : Ok, mais alors comment fait-on pour écouter musique et cinéma en alternance dans la même pièce? Ou bien, en reprenant la comparaison avec la lumière : On ne va quand même pas repeindre les murs tous les jours ?
Certes non, mais je n’ai pas d’autre réponse que de dire : une pièce destinée à l’écoute musicale et un home cinéma ont des ambiances acoustiques très différentes, généralement incompatibles si on veut garder un degré de qualité. Bien sûr, on peut opter pour une solution de compromis (media room). Dans ce cas, il faut modérer ses exigences et ne pas investir dans une électronique et des enceintes couteuses car le rendu restera moyen, de toute façon.
JPL
Cela dit, et compte tenu de l'esprit de dénigrement qui règne sur ce forum, il y bien un petit malin qui va nous sortir un texte de Todd Welti ou de Mireille Mathieu pour affirmer que tout ce qui précède est entièrement faux...
Dernière édition par Jean-Pierre Lafont le 14 Déc 2009 9:02, édité 1 fois.
La configuration dans mon profil
https://www.homecinema-fr.com/forum/acou...son%20bois
L'acoustique du home-cinéma: http://www.lafont.audio/doc/brochure-jpl.pdf
Ces pages étant destinées aux débutants, j'ai rédigé ces quelques lignes pour expliquer de manière simple et imagée les motivations d'un choix vers une pièce plus ou moins réverbérante. C'est un peu long, mais je sais que vous êtes courageux...
Prenons le cas d’une musique symphonique, en examinant successivement l’étape de l’enregistrement puis celle de l’écoute chez soi. Pour explorer toutes les voies, supposons un instant qu’on installe l’orchestre sur une dune de sable, en plein désert. (Non, j’ai rien fumé, mais je déborde d’imagination). Le son sera épouvantable, on le devine.
Pourquoi ? On pourrait avancer que le compositeur n’a pas imaginé son oeuvre dans cet environnement, que les instruments n’ont pas été conçus pour cet usage, que les musiciens ne peuvent plus s’entendre dans ces conditions, etc. Tout cela est vrai, mais la raison principale est surtout culturelle : parce par tradition millénaire, il nous paraît inconcevable d’écouter cette musique sans "l'enrichir" d'une réverbération. Dans ce cas précis, la réverbération fait partie intégrante de l’œuvre, et c'est bien ainsi. Les martiens auraient peut-être une appréciation différente (il faudra que je leur pose la question).
Ok, on rapatrie l’orchestre dans une salle de concert où la réverbération moyenne est de 2 secondes. Chaque instrument émet des ondes sonores qui se propagent en sphères concentriques jusqu’aux parois de la salle où elles se réfléchissent.
Remarque: Il est impropre de parler de points de réflexions car une sphère (l’onde) qui coupe un plan (la paroi) décrit un cercle sur cette dernière. La calotte sphérique, ne pouvant traverser la paroi, se reforme dans le sens opposé par effet miroir et repart dans la direction inverse. Il ne faut pas perdre de vue que le cercle s’agrandit en même temps que l’onde progresse. La distance qui sépare deux sphères consécutives correspond à la longueur d’onde. Les sphères sont donc rapprochées dans les aiguës (1,7cm à 20kHz) et espacées dans les graves (17m à 20Hz).
Ca va ? Vous suivez ? On peut simplifier l’analyse en assimilant le cône formé par la source et le cercle de réflexion à un faisceau de rayons. Chaque rayon issu de la source, vient heurter la paroi et s’y réfléchit pour repartir dans la direction opposée avec un angle de réflexion égal à l’angle d’incidence. Cette approximation s’appelle une analyse par lancer de rayon (ray tracing) ou analyse spéculaire (c’est la même chose). L'analyse spéculaire est acceptable tant que la longueur d'onde reste inférieure à la taille des parois ou des obstacles.
Image
Vue en coupe de la rencontre des ondes successives avec une surface réfléchissante. En rouge, la représentation spéculaire des réflexions. On remarque que l'angle d'incidence évolue avec la progression de l'onde. Par conséquent, sa valeur ne vaut qu'à un instant donné.
Dans leur course, les rayons réfléchis vont rencontrer d’autres parois et s’y réfléchir à nouveau et ainsi de suite. Imaginez les murs, le sol et le plafond de la salle constellés par des milliers de points mobiles, chacun représentant la réflexion d’un rayon issu d’une onde sonore. D’une manière plus réaliste, les rayons sont si rapprochés qu’ils forment un halo continu de lumière diffuse.
Tôt ou tard, une partie de ces rayons va atteindre les oreilles des auditeurs assis dans la salle. Evidemment, les réflexions ayant parcouru un chemin plus long que la ligne droite qui sépare un auditeur d’un instrument, arrivent après le son direct de l’orchestre.
Les ondes perdent un peu de leur énergie à chaque fois qu’elles heurtent une paroi et aussi en traversant l’air dans la salle. Ainsi, le phénomène s’atténue progressivement jusqu’à l’extinction pour chaque note.
L’ensemble des réflexions constitue la réverbération. Celle-ci est enregistrée en même temps que la musique et gravée avec elle sur le CD ou le DVD. Il reste maintenant à savoir comment on va reproduire tout ça à la maison.
Idéalement, si on se représente l’image sonore, le challenge consiste à poser l’orchestre devant soi et la réverbération tout autour. Rien de plus simple : Il suffit d’enregistrer chaque instrument et chaque réflexion séparément avec 22000 micros et un enregistreur à 22000 pistes puis de rediffuser tout ça chez soi sur autant de haut-parleurs ayant la même directivité que les instruments et les réflexions, le même décalage temporel et la même couleur, à travers un lecteur et des amplis ayant bien sûr, le même nombre de canaux. Hé, hé, hé…
Ah oui, j’oubliais, il y a un petit problème quand même, c’est que je ne dispose que de 2 enceintes. Ca va être coton pour reproduire tous ces instruments et toutes ces réflexions, surtout qu’au mixage, ils ont tout mélangé sur 2 canaux ! Et puis comment va se comporter mon salon ? C’est pas la salle Pleyel !
Nous allons comparer les enceintes à des sources lumineuses. Imaginez deux lampes de chevet sans abat-jour posées devant vous à 1 mètre du sol, à l’emplacement de vos enceintes. Imaginez encore que les murs, le plancher, le plafond et les meubles de la pièce soient chromés ou couverts de miroirs (oui, je sais, c’est bizarre, mais bon..). Les lampes se reflètent à l’infini, formant un kaléidoscope géant si complexe que vous ne savez même plus distinguer les vraies lampes et les réflexions. C’est ce qui se passe avec une pièce très réverbérante. On perd la spatialisation des sources dans la confusion des sons.
Bon, comme ça ne rend pas du tout ce que j’attendais, je décide de tout peindre en noir mat, mur sol, plafond, meubles (c’est ma femme qui va être contente). Le travail terminé, je rallume les lampes et … oh, déception, je ne vois plus que deux halos dans l’ambiance lugubre d’une veillée mortuaire. Bien sûr, je situe parfaitement l’emplacement des lampes mais il n’y a plus de vie et l’atmosphère est insupportable. En fait, j’ai reproduit les conditions d’un espace anéchoïque, c'est-à-dire sans aucune réflexion. Cela ressemble à notre orchestre dans le désert.
Puisque c’est pire que tout à l’heure, je décide de tout repeindre, en blanc cette fois-ci, avant que ma femme revienne (waf waf). Et là, miracle ! ça va beaucoup mieux. Je vois distinctement les lampes dont la lumière, en se réfléchissant sur les parois ajoute une ambiance agréable, uniformément répartie dans toute la pièce. Les surfaces blanches autorisent une réflexion moins violente que les miroirs, plutôt agréable à l’œil. Evidemment, ce n’est pas tout à fait la même lumière que dans la salle de concert, mais ça y ressemble un peu. Heureusement que j’ai choisi une peinture matte qui produit une lumière diffuse, sinon, j’aurai eu de l’écho.
Ce que je n’avais pas prévu, c’est que le halo de réflexion contenu dans l’œuvre enregistrée s’ajoute à celui de ma pièce et les lampes sont un peu noyées dans la lumière diffuse. En faisant un effort de concentration j’arrive quand même à les distinguer, mais je perds des détails et ça devient fatiguant au bout d’un certain temps. Il faudra que je passe une couche de finition en gris clair.
En comparant l’absorption de la lumière à celle du son, nous venons de voir qu’en absorbant modérément on peut reconstituer un environnement qui rappelle l’image sonore de l’orchestre dans la salle de concert. Mais il ne faut perdre de vue qu’il ne s’agit là que d’une illusion assez approximative.
Et voici qu’un intrus arrive en brandissant un autre CD : "Et moi, j’ai enregistré l’orchestre dans le désert et je veux l’entendre comme il a été enregistré, parce que moi j’aime bien le désert et débrouillez vous pour trouver une solution, sinon je casse tout !"
Waow ! ça va encore être coton ! Ce type est fou !
Non, pas si fou que ça car ce qu’il demande correspond précisément à une scène de film tourné en extérieur. Un enfant qui joue sur une plage, un soldat au combat, le passage d’une automobile, le galop d’un cheval, un coup de fouet… Tous ces sons n’ont nul besoin de réverbération. Et même si accidentellement elle existe au tournage, on refait les bruitages en studio. C'est vrai aussi pour les dialogues pour lesquels on loge les acteurs dans une « cabane » ultra sourde, faite de couvertures épaisses, précisément pour supprimer toute réverbération.
Alors je pose cette question : pourquoi, vouloir conserver de la réverbération dans un home cinéma ?
Vous allez me répondre : Ok, mais alors comment fait-on pour écouter musique et cinéma en alternance dans la même pièce? Ou bien, en reprenant la comparaison avec la lumière : On ne va quand même pas repeindre les murs tous les jours ?
Certes non, mais je n’ai pas d’autre réponse que de dire : une pièce destinée à l’écoute musicale et un home cinéma ont des ambiances acoustiques très différentes, généralement incompatibles si on veut garder un degré de qualité. Bien sûr, on peut opter pour une solution de compromis (media room). Dans ce cas, il faut modérer ses exigences et ne pas investir dans une électronique et des enceintes couteuses car le rendu restera moyen, de toute façon.
JPL
Cela dit, et compte tenu de l'esprit de dénigrement qui règne sur ce forum, il y bien un petit malin qui va nous sortir un texte de Todd Welti ou de Mireille Mathieu pour affirmer que tout ce qui précède est entièrement faux...
Dernière édition par Jean-Pierre Lafont le 14 Déc 2009 9:02, édité 1 fois.
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L'acoustique du home-cinéma: http://www.lafont.audio/doc/brochure-jpl.pdf