Bonjour !
Proposition de ce post pour voir et comprendre à quoi servent les mesures audio, ou elles sont utiles et fiables et ou l’interprétation est plus délicate en rapport avec ce que l’on peut entendre.
1- Elles servent avec une fiabilité certaine à concevoir une enceinte de À à Z.
La conception de l’enceinte est un sujet finalement assez simple, on va essayer de regarder cela de plus près.
2- Elle servent à estimer un local d’écoute, à décider des éventuels traitements acoustiques et à voir l’impact de ce traitement sur le local à l'aide du TR60.
3- Elle servent et c’est le plus délicat, à corriger les défauts acoustiques par égalisation des enceintes (principalement sous les 500Hz) et à décider des compromis à faire sur le réglage des enceintes sous les 500Hz pour remédier à la fois au résonances et aux gains de la salle dus à la position des enceintes et ( ou caissons de grave)
C’est le point le plus délicat et ces compromis sont corroborées à l’écoute.
Opposer la métrologie à l’écoute est inutile car la mesure est le mètre ruban du maçon ou le compas de l’architecte.
Il faut bien séparer ces 3 points car ils ont des actions très différentes à l’écoute et on pourrait très bien se contenter du seul point numéro 1 si aucune solution pour les points 2 et 3 n’est envisagée et souhaitée (ou possible !)
Pour le point numéro 3, il faut avant tout caractériser le type d’écoute, stéréo en phase ou écoute d’ambiance et diffuse : https://forum.soundpixelab.com/viewtopic.php?t=733
Tout part de là..
Pour les enceintes, elles doivent être plates dans l'axe, voici un exemple de mesure depuis l'ASR qui montre une mesure dans l'axe à 1 mètre : https://www.audiosciencereview.com/forum...iew.71023/
La ligne grise à 85dB est la cible idéale, la mesure verte du haut est la réponse de l'enceinte, pas mal par exemple pour cette petite Yamaha.
C'est l'objectif à atteindre sur une mesure sans réflexion à 1 mètre (mesure dite anéchoique).
Si l'enceinte ne suis pas la ligne grise, il faut idéalement la corriger par égalisation avec un DSP ou à l'aide de composants passifs (ou les 2 en même temps) pour que la réponse dans l'axe soit plate.
Cette linéarité dans l'axe assure que la restitution ne déforme pas, pour ce qui est de la réponse en fréquence, le son de l'enregistrement
Si l'enregistrement du disque est fidèle au son de l'instrument, l'enceinte restituera au plus proche le son de l'instrument, mais au travers du ou des micros de la prise de son, puis des différentes manipulations lors du mixage puis du mastering.
Si l'enceinte n'est pas plate, le son est déformé.
La mesure dans l'axe ne permet pas de caractériser le son de l'enceinte.
Le son de l'enceinte est aussi celui de son rayonnement en tout sens, c'est sa réponse en puissance.
Les mesures usuelles de ce rayonnements sont réalisées hors axe, par pas de 10°, ainsi on peut lors de la conception d'une enceinte, choisir sa directivité (sa réponse hors axe), mais lorsque l'enceinte est finie, on ne peut plus modifier ce critère, on ne peut que corriger depuis une mesure dans l'axe, qui impacte évidement la pression acoustique hors axe sans en changer le diagramme de rayonnement
Le graph de l'ASR est intéressant puisqu'il est réalisé par un banc de mesure automatique Klippel qui déduit des mesures à la norme CEA2034 et simule des courbes très intéressantes.
La courbe en pointillé verte est la fenêtre d'écoute (listening window)
Pour débuter en mesure, avec un micro USB, on peut se contenter de la mesure MMM qui est très simple.
Cette mesure corresponds assez fidèlement à une mesure de type RTA à micro tournant avec une sphère de mesure du micro qui à 1 mètre, tourne à 360° autour de hauteur des HP en définissant un cercle : https://forum.soundpixelab.com/viewtopic.php?t=122
Se pose souvent la question de cette enceinte depuis une mesure au point d'écoute.
Est-ce que la mesure d'une enceinte doit être plate au point d'écoute ?
La réponse est non.
Cette enceinte plate en mesure anéchoique (mesure sans réflexion) ne sera pas plate car dans le grave, la pièce va modifier la réponse, donc l'écoute de l'enceinte.
La raison est la suivante: plus la fréquence est basse, plus la longueur d'onde est grande.
Ainsi une onde de 1kHz qui mesure 34cm sera peu impactée par la salle, alors que 100Hz mesurant 3,4m bénéficiera du fameux Room Gain (gain de pièce)
Les grandes ondes sonores sont amplifiées ce qui augmente le niveau sonore des basses fréquences qui en fonction du placement dans la pièce voient le gain théorique suivant
Alors l'autre question qui se pose, est-ce que notre enceinte plate à la mesure en extérieur à un lien avec notre courbe isosonique ?
Et bien non. L'enceinte plate à pour but de retranscrire un signal non déformé. On constate seulement qu'en extérieur, la préférence à l'écoute est celle d'une courbe boosté dans le grave, laissant place à la supposition d'une compensation de la courbe isosonique, il s'agit simplement d'une compensation par préférence
L'écoute en extérieur est préférée avec un boost dans le grave, tout les systèmes de sonorisation qui fonctionnent en extérieur, voient environ 12dB de plus que le reste du spectre sur une pente douce sous les 150Hz
En sonorisation extérieur, c'est très simple, des courbes cibles existent et sont répétables d'une scène à l'autre, la courbe du système mesurée à 20m est toujours la même...
Pour nous, comme on écoute en intérieur, la position des enceintes par rapport aux murs amplifie de façon différente le son, mais à cela s'ajoute les réflexions des murs / plafond / sol qui créés des résonances stationnaires (des modes)
Le perçu dans le grave est donc différent d'une pièce à l'autre et d'un emplacement à l'autre dans la pièce.
Ce perçu est donc à régler à l'écoute, en fonction des gouts de chacun, la mesure n'aide pas à ce niveau et n'est pas représentative du perçu sous les 100Hz
Donc sur le plateau de grave, sous les 100Hz, c'est l'oreille qui décide.
En dehors du grave, la réponse plate de l'enceinte mesuré à 1 mètre, assurera la meilleure restitution possible, on ne touche donc théoriquement pas au son de l'enceinte depuis des mesures au point d'écoute.
Donc les courbes cibles dans son salon, dès qu'il y a des murs, ça n'existe pas !
Le seul cas ou on pourrait toucher à la réponse d'une enceinte plate en champ libre, serait le cas d'une enceinte à directivité fortement croissante.
La courbe rouge de notre premier graphe (l'enceinte Yamaha) nommée "Sound Power" serait tellement chutante que l'enceinte aurait un rayonnement proche d'un laser dans l'aigu et n'enverrait plus d'énergie en dehors de l'axe.
Donc les réflexions composant la réponse hors axe seraient proportionnellement moins riches dans l'aigu que dans l'axe, créant un manque d'aigu que l'on voudrait compenser....
Jean Hiraga par exemple, proposait alors le montage de tweeters rayonnant "hors axe" complétant ce manque d'énergie et permettant de retrouver l'équilibre lors de l'utilisation de pavillons à directivité fortement croissante.
L'impact de la salle est un sujet à part, on ne corrige pas l'enceinte plate en champ libre pour des raisons d'acoustique.
L'acoustique (point 3) se règle à part du système, par des mesures de décroissance énergétique.
La première mesure est celle du RT60 (ou TR60 en anglais)
Cela consiste à regarder en combien de temps l'ensemble des fréquences s'éteignent.
La mesure considère l'extinction de 60dB, d'ou l'abréviation TR (Temps Réverbéré 60dB)
Cette mesure s'effectue avec une source omnidirective qui contient toute les fréquences, l'explosion d'un ballon de baudruche par exemple.
Un logiciel comme REW peut mesurer au travers d'une enceinte omnidirective (appelé dodécaèdre) placée à mi hauteur de salle, ce temps de réverbération.
L'idéal théorique serait que l'extinction de ces 60dB soit identique à toutes les fréquences.
Ainsi, la réponse en puissance globale de l'enceinte ne serait pas déformée par une réverbération plus longue par exemple dans le médium et assure un champ réverbéré linéaire, proche du son de l'enceinte qui lui n'a pas subit de réflexion (le champ direct)
Par le choix d'un bon dimensionnement de la pièce d'écoute, puis par le jeu du traitement acoustique composé de matériaux absorbants, puis à l'aide de diffuseurs, on peut par itérations, se rapprocher d'un TR60 plat à toutes les fréquences (sauf dans les basses fréquences à cause des très grandes longueurs d'ondes.
Chez moi par exemple après pas mal de travail
En abscisse le temps de décroissance sonore de 60dB exprimé en milliSecondes
En ordonné les fréquences
Avant traitement, TR60 moyen de 0,6 secondes avec de gros défauts de linéarité, écoute très dégradée :
Et après traitement acoustique, TR60 moyen de 0,27 secondes linéaire, écoute grandement améliorée :
Evidement l'écoute n'a plus rien à voir entre ces 2 mesures...
Finalement les enceintes à l'écoute ne sont qu'un maillon de ce que l'auditeur perçoit puisque ce critère de linéarité de TR60 pèse autant que la performance des enceintes.
La théorie voudrait que l'on reçoive autant d'énergie des enceintes (sons directs sans réflexions) que d'énergie de retour des murs (sons indirects composant l'énergie réverbéré)
Cette situation idéale est appelée "distance critique", elle n'est évidement pas à 10cm près, mais permet de s'assurer de percevoir à minima, la moitié du son entendu comme étant celui de l'enceinte.
Evidement si le rayonnement de l'enceinte hors axe n'est pas linéaire et que le TR60 ne l'est pas non plus, on se retrouve avec un champ réverbéré très peu linéaire qui déforme grandement l'écoute.
Dans ce cas la solution est de privilégier le son de l'enceinte en se rapprochant d'elle, ainsi par effet de masque, on limite l'impact d'un champ réverbéré lourdement dégradé et on garde une écoute relativement fidèle
Proposition de ce post pour voir et comprendre à quoi servent les mesures audio, ou elles sont utiles et fiables et ou l’interprétation est plus délicate en rapport avec ce que l’on peut entendre.
1- Elles servent avec une fiabilité certaine à concevoir une enceinte de À à Z.
La conception de l’enceinte est un sujet finalement assez simple, on va essayer de regarder cela de plus près.
2- Elle servent à estimer un local d’écoute, à décider des éventuels traitements acoustiques et à voir l’impact de ce traitement sur le local à l'aide du TR60.
3- Elle servent et c’est le plus délicat, à corriger les défauts acoustiques par égalisation des enceintes (principalement sous les 500Hz) et à décider des compromis à faire sur le réglage des enceintes sous les 500Hz pour remédier à la fois au résonances et aux gains de la salle dus à la position des enceintes et ( ou caissons de grave)
C’est le point le plus délicat et ces compromis sont corroborées à l’écoute.
Opposer la métrologie à l’écoute est inutile car la mesure est le mètre ruban du maçon ou le compas de l’architecte.
Il faut bien séparer ces 3 points car ils ont des actions très différentes à l’écoute et on pourrait très bien se contenter du seul point numéro 1 si aucune solution pour les points 2 et 3 n’est envisagée et souhaitée (ou possible !)
Pour le point numéro 3, il faut avant tout caractériser le type d’écoute, stéréo en phase ou écoute d’ambiance et diffuse : https://forum.soundpixelab.com/viewtopic.php?t=733
Tout part de là..
Pour les enceintes, elles doivent être plates dans l'axe, voici un exemple de mesure depuis l'ASR qui montre une mesure dans l'axe à 1 mètre : https://www.audiosciencereview.com/forum...iew.71023/
La ligne grise à 85dB est la cible idéale, la mesure verte du haut est la réponse de l'enceinte, pas mal par exemple pour cette petite Yamaha.
C'est l'objectif à atteindre sur une mesure sans réflexion à 1 mètre (mesure dite anéchoique).
Si l'enceinte ne suis pas la ligne grise, il faut idéalement la corriger par égalisation avec un DSP ou à l'aide de composants passifs (ou les 2 en même temps) pour que la réponse dans l'axe soit plate.
Cette linéarité dans l'axe assure que la restitution ne déforme pas, pour ce qui est de la réponse en fréquence, le son de l'enregistrement
Si l'enregistrement du disque est fidèle au son de l'instrument, l'enceinte restituera au plus proche le son de l'instrument, mais au travers du ou des micros de la prise de son, puis des différentes manipulations lors du mixage puis du mastering.
Si l'enceinte n'est pas plate, le son est déformé.
La mesure dans l'axe ne permet pas de caractériser le son de l'enceinte.
Le son de l'enceinte est aussi celui de son rayonnement en tout sens, c'est sa réponse en puissance.
Les mesures usuelles de ce rayonnements sont réalisées hors axe, par pas de 10°, ainsi on peut lors de la conception d'une enceinte, choisir sa directivité (sa réponse hors axe), mais lorsque l'enceinte est finie, on ne peut plus modifier ce critère, on ne peut que corriger depuis une mesure dans l'axe, qui impacte évidement la pression acoustique hors axe sans en changer le diagramme de rayonnement
Le graph de l'ASR est intéressant puisqu'il est réalisé par un banc de mesure automatique Klippel qui déduit des mesures à la norme CEA2034 et simule des courbes très intéressantes.
La courbe en pointillé verte est la fenêtre d'écoute (listening window)
Pour débuter en mesure, avec un micro USB, on peut se contenter de la mesure MMM qui est très simple.
Cette mesure corresponds assez fidèlement à une mesure de type RTA à micro tournant avec une sphère de mesure du micro qui à 1 mètre, tourne à 360° autour de hauteur des HP en définissant un cercle : https://forum.soundpixelab.com/viewtopic.php?t=122
Se pose souvent la question de cette enceinte depuis une mesure au point d'écoute.
Est-ce que la mesure d'une enceinte doit être plate au point d'écoute ?
La réponse est non.
Cette enceinte plate en mesure anéchoique (mesure sans réflexion) ne sera pas plate car dans le grave, la pièce va modifier la réponse, donc l'écoute de l'enceinte.
La raison est la suivante: plus la fréquence est basse, plus la longueur d'onde est grande.
Ainsi une onde de 1kHz qui mesure 34cm sera peu impactée par la salle, alors que 100Hz mesurant 3,4m bénéficiera du fameux Room Gain (gain de pièce)
Les grandes ondes sonores sont amplifiées ce qui augmente le niveau sonore des basses fréquences qui en fonction du placement dans la pièce voient le gain théorique suivant
Alors l'autre question qui se pose, est-ce que notre enceinte plate à la mesure en extérieur à un lien avec notre courbe isosonique ?
Et bien non. L'enceinte plate à pour but de retranscrire un signal non déformé. On constate seulement qu'en extérieur, la préférence à l'écoute est celle d'une courbe boosté dans le grave, laissant place à la supposition d'une compensation de la courbe isosonique, il s'agit simplement d'une compensation par préférence
L'écoute en extérieur est préférée avec un boost dans le grave, tout les systèmes de sonorisation qui fonctionnent en extérieur, voient environ 12dB de plus que le reste du spectre sur une pente douce sous les 150Hz
En sonorisation extérieur, c'est très simple, des courbes cibles existent et sont répétables d'une scène à l'autre, la courbe du système mesurée à 20m est toujours la même...
Pour nous, comme on écoute en intérieur, la position des enceintes par rapport aux murs amplifie de façon différente le son, mais à cela s'ajoute les réflexions des murs / plafond / sol qui créés des résonances stationnaires (des modes)
Le perçu dans le grave est donc différent d'une pièce à l'autre et d'un emplacement à l'autre dans la pièce.
Ce perçu est donc à régler à l'écoute, en fonction des gouts de chacun, la mesure n'aide pas à ce niveau et n'est pas représentative du perçu sous les 100Hz
Donc sur le plateau de grave, sous les 100Hz, c'est l'oreille qui décide.
En dehors du grave, la réponse plate de l'enceinte mesuré à 1 mètre, assurera la meilleure restitution possible, on ne touche donc théoriquement pas au son de l'enceinte depuis des mesures au point d'écoute.
Donc les courbes cibles dans son salon, dès qu'il y a des murs, ça n'existe pas !
Le seul cas ou on pourrait toucher à la réponse d'une enceinte plate en champ libre, serait le cas d'une enceinte à directivité fortement croissante.
La courbe rouge de notre premier graphe (l'enceinte Yamaha) nommée "Sound Power" serait tellement chutante que l'enceinte aurait un rayonnement proche d'un laser dans l'aigu et n'enverrait plus d'énergie en dehors de l'axe.
Donc les réflexions composant la réponse hors axe seraient proportionnellement moins riches dans l'aigu que dans l'axe, créant un manque d'aigu que l'on voudrait compenser....
Jean Hiraga par exemple, proposait alors le montage de tweeters rayonnant "hors axe" complétant ce manque d'énergie et permettant de retrouver l'équilibre lors de l'utilisation de pavillons à directivité fortement croissante.
L'impact de la salle est un sujet à part, on ne corrige pas l'enceinte plate en champ libre pour des raisons d'acoustique.
L'acoustique (point 3) se règle à part du système, par des mesures de décroissance énergétique.
La première mesure est celle du RT60 (ou TR60 en anglais)
Cela consiste à regarder en combien de temps l'ensemble des fréquences s'éteignent.
La mesure considère l'extinction de 60dB, d'ou l'abréviation TR (Temps Réverbéré 60dB)
Cette mesure s'effectue avec une source omnidirective qui contient toute les fréquences, l'explosion d'un ballon de baudruche par exemple.
Un logiciel comme REW peut mesurer au travers d'une enceinte omnidirective (appelé dodécaèdre) placée à mi hauteur de salle, ce temps de réverbération.
L'idéal théorique serait que l'extinction de ces 60dB soit identique à toutes les fréquences.
Ainsi, la réponse en puissance globale de l'enceinte ne serait pas déformée par une réverbération plus longue par exemple dans le médium et assure un champ réverbéré linéaire, proche du son de l'enceinte qui lui n'a pas subit de réflexion (le champ direct)
Par le choix d'un bon dimensionnement de la pièce d'écoute, puis par le jeu du traitement acoustique composé de matériaux absorbants, puis à l'aide de diffuseurs, on peut par itérations, se rapprocher d'un TR60 plat à toutes les fréquences (sauf dans les basses fréquences à cause des très grandes longueurs d'ondes.
Chez moi par exemple après pas mal de travail
En abscisse le temps de décroissance sonore de 60dB exprimé en milliSecondes
En ordonné les fréquences
Avant traitement, TR60 moyen de 0,6 secondes avec de gros défauts de linéarité, écoute très dégradée :
Et après traitement acoustique, TR60 moyen de 0,27 secondes linéaire, écoute grandement améliorée :
Evidement l'écoute n'a plus rien à voir entre ces 2 mesures...
Finalement les enceintes à l'écoute ne sont qu'un maillon de ce que l'auditeur perçoit puisque ce critère de linéarité de TR60 pèse autant que la performance des enceintes.
La théorie voudrait que l'on reçoive autant d'énergie des enceintes (sons directs sans réflexions) que d'énergie de retour des murs (sons indirects composant l'énergie réverbéré)
Cette situation idéale est appelée "distance critique", elle n'est évidement pas à 10cm près, mais permet de s'assurer de percevoir à minima, la moitié du son entendu comme étant celui de l'enceinte.
Evidement si le rayonnement de l'enceinte hors axe n'est pas linéaire et que le TR60 ne l'est pas non plus, on se retrouve avec un champ réverbéré très peu linéaire qui déforme grandement l'écoute.
Dans ce cas la solution est de privilégier le son de l'enceinte en se rapprochant d'elle, ainsi par effet de masque, on limite l'impact d'un champ réverbéré lourdement dégradé et on garde une écoute relativement fidèle
