Les murs autour de nos enceintes acoustiques,

[pdobdob]

« Les murs autour de nos enceintes acoustiques, malédiction ou bénédiction »

Les petites explications techniques qui suivent ne s’adresse pas au audiophile qui ont des systèmes fonctionnant en dipôle, ou des systèmes omnidirectionnelles.

Préambule n°1.
Toutes les normes de prise de son en stéréo deux microphones (ORTF, DIN, NOS, RAI, EBS) ont étés déterminées sur un système d’écoute basé sur une géométrie d’un triangle équilatéral.

Préambule n° 2.
Sur une installation HIFI parfaite, il suffit que le point d’écoute « Sweet spot » soit au sommet d’un triangle équilatéral ayant comme base l’écartement des deux enceintes, ce qui implique une zone d’écoute restreinte mais qui procure une image stéréo d’une grande précision.  

Fig. 1°

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La tête de par leur morphologie constitue un obstacle à l’onde sonore produisant une différence de temps d’arrivée des signaux en fonction de son angle d’incidence (Hrtf, anglais head-related transfer function).
Le cas extrême d'une source sonore situer latéralement à droite (90°) sera perçue par notre oreille gauche avec une différence de temps de 0,65 ms.
Sur notre système hifi parfait le seuil mini de discrimination angulaire audible dans l’axe est de 1° à 2°.
Ce petit préambule très succinct sur la perception de notre l’espace sonore à pour but que l’ont prennent conscience que nous sommes dotés d’un instrument de mesure très précis, nos oreilles.

Les murs autour de nos enceintes.

Il faut se rappeler que sur une enceinte les fréquences inférieures à 200 Hz sont omnidirectionnel, c’est à dire qu’il y a autant de pression acoustique sur 360°, c’est là que les murs de notre salle d’écoute vont jouer un grand rôle.

En champ libre dans les basses fréquences on considère qu’une enceinte fait rayonner son énergie sonore dans toutes les directions, son rayonnement sera hémisphérique de 4pi.

Fig. 2°

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Lorsque l’on place une enceinte contre une paroi dur accrochée en hauteur contre un mur, le rayonnement des ondes sonores ne se produit plus que dans la moitié de l’espace.
Par conséquent le niveau de pression sonore est doublé, ce qui produit un renforcement de +6 dB des fréquences basses, nous nous trouvons dans une demi sphère un rayonnement de 2pi.

Si on place une enceinte contre deux parois, un mur et le sol, le rayonnement se limite à présent au quart de l’espace.
La pression sonore est quadruplée, on a une accentuation de +12 dB, nous somme dans un quart de la sphère, rayonnement de pi.

Maintenant si l’on place l’enceinte contre trois parois, un coin délimité par le sol et deux murs, le son rayonne dans 1/8 de l’espace, donc de pi/2
Par rapport à la première configuration (rayonnement libre), la pression sonore est augmentée de +18 dB, et là…c’est le drame

Fig. 3°

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A part les enceintes professionnelles amplifiées sur les quelles ont trouve un réglage pour les trois configurations, contre 1 mur/ 2 murs / 3 murs et les enceintes de Roy Allison *, les quelles étaient également étudiées pour fonctionner contre une mur Allison One, ou dans un angle Allison Three.

Fig. 4°

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Fig. 5°

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*
http://www.stereophile.com/interviews/1 ... ndex2.html


Le paradoxe « Annulation de l’onde par le mur arrière. »

Lorsque la distance séparant l’enceinte du mur arrière est égale au quart de la longueur d’onde d’un son, sa réflexion sur le mur arrière revient en opposition de phase et crée un ou plusieurs creux.
L’annulation se produit à la fréquence dont la longueur d’onde est de quatre fois la distance au mur arrière.

Exemples : si la distance est de 1 m, la première fréquence d’annulation se produit à une fréquence ayant une longueur d’onde de 4 mètres.

L = C / F

L : longueur d’onde en mètre.
C : vitesse du son en mètre / seconde.
F : fréquence en Hz.

Par conséquent : 4 = 344 /F
> F = 86 Hz

Pour 0.25 m      1 / 344 = 344 Hz
Pour 0.50 m      2 / 344 = 172 Hz
Pour      1 m      4 / 344 =   86 Hz
Pour   1.5 m     6 / 344 =    57 Hz
Pour      2 m      8 / 344 =   43 Hz


Que faut-il penser de tout cela  

- Plus la distance au mur est faible, plus l’annulation ce produit à une fréquence élevée.
- Plus la distance au mur est grande, plus l’annulation se produit à une fréquence basse.

La limite entre en vigueur lorsque la distance est si grande que le son réfléchi est atténué en raison de la longueur du trajet du signal.
En résumé, il convient de placer l’enceinte soit très près du mur arrière +/- 20 cm, soit assez loin au-delà de 2,2 mètres, en évitant absolument la région comprise entre 1 m et 2,2 m.
Tout ceci a pour corollaire : plus l’enceinte descend bas dans le grave, plus la limite supérieure de la distance « à éviter » augmente.

D’un point du vu d’acoustique, il se produit un autre effet que l’ont appelle d’un nom savant « le filtrage en peigne » qui se produit lorsque dans le trajet de la source sonore à nos oreilles, le son prend en partie un trajet direct et un trajet indirect via une seul surface réfléchissante.


Fig. 5°

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Fig. 6°

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Cette réflexion doit être atténuée de 10 / 15 dB, pour qu’elle ne modifie pas le champ sonore au niveau de la position d’écoute.

Tout cela pour dire que l’acoustique d’une salle d’écoute a autant d’importante que les matériels, que l’on y met dedans.

Pierre.

[zeroundemi]

..........

[NAFI]

Et là, le mode de la salle est mesurable ?
Le son doit être froid


JP

[MAZZONI]

Je repose ici ma question déjà lancée sur un autre fil.
Quand on ne peut, pour x raisons, placer les HP dans une position "moins pire", qu'attendre de l'égalisation (numérique et paramétrique) après mesure de la pièce et traitement logiciel des informations issues de la mesure ?
Je vais me lancer dans cette tentative mais je serais preneur de davantage de retours d'expérience .

[mambojet]

Je pense que oui et je ne suis pas le seul à le penser
La plupart des sonorisations font appel à de l'égalisation. C'est indispensable pour s'adapter à une multitude de situations que l'on rencontre et on ne peut toujours choisir l'emplacement des enceintes. Et puis il faut aussi s'adapter au remplissage du lieu (en personnes) qui va faire changer les conditions acoustiques.

C'est un peu le cas que tu soulèves.
Mon conseil serait, à des fins de test, de faire appel, dans un premier temps à du matériel facile à utiliser et pas trop onéreux . Histoire de se faire la main et d'écouter si cela produit du résultat.
Style Behringer…

Je suppose que si tu soulèves ce point, c'est que tu n'es pas satisfait du résultat actuel ?

[shushu]

Rematérialisé traumatisé

Oh là là, Behringer maintenant. Attention, ça peut avoir des effets secondaires notables, surtout ici.
C'est bizarre, ce sujet sur l'acoustique des bocaux à musique, ça me fait penser que mon acoustique à moi doit prendre en compte qu'il n'y a plus de chair absorbante ni de gras absorbant autour des os, et même plus de moelle dans ceux-ci. Et je peux vous dire que ça influe pas mal ! Et je me rends compte que dans cette situation (moyennement enviable, je vous l'accorde) mes problèmes de bocal à musique sont résolus, ça aère bien dans les côtes, et j'ai fini par désossé Behringer.

Rematérialisé qui n'a même plus la peau sur les os

[pdobdob]

Mesure avec CLIO Pocket d’une petite enceinte de téléviseur Sonny Pro à tube cathodique.

La manipe :
J’ai placé cette enceinte dans les différentes configurations comme exposé ci-dessus « Les murs autour de….etc. »
- Le micro se trouve toujours à 50 cm dans l’axe de l’enceinte.
- Calibrage du micro avec un signal sinusoïdal de 1KHz à 80 dB spl.
- Pour mieux interpréter les graphes, j’ai lissé les courbes en retenant un fenêtrage excluant les premières réflexions.

1° En champ libre 4pi… enfin au milieu de mon bureau  

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2° Contre un mur rayonnement hémisphérique de 2pi.

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3° Contre deux parois rayonnement hémisphérique de pi.

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On peut noter l’augmentation général du niveau sonore dû aux réflexions et le grand creux à 1KHz dû aux annulations des ondes  en opposition de phase.

4°Contre trois parois, donc pi/2.

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Même remarque que précédemment avec une augmentation de +/- 15 dB à 200 Hz.

Cette enceinte n’a pas de haut parleur de grave, on voit cependant suivant les dispositions un changement dans la zone en dessous de 300Hz.
Les changements les plus importants par rapport à la courbe en champ libre sont dû aux réflexions des parois qui reviennent en opposition de phase.

Conclusion, cette enceinte est meilleure en champ libre.  

Pierre

À suivre une manipe avec une enceinte AURATONE possédant un réponse plus importante dans les fréquences basses.

[Dominique-Tanguy]

Bonsoir,

L'ėgalisation numėrique, ou analogique, ne peut pas rėgler un problème lié ã une annulation de frėquence. C:est assez simple ã comprendre, si on remonte le niveau d'une frėquence annulėe, l'effet d'annulation augmente en proportion.

Dominique T

Je repose ici ma question déjà lancée sur un autre fil.
Quand on ne peut, pour x raisons, placer les HP dans une position "moins pire", qu'attendre de l'égalisation (numérique et paramétrique) après mesure de la pièce et traitement logiciel des informations issues de la mesure ?
Je vais me lancer dans cette tentative mais je serais preneur de davantage de retours d'expérience .

[PFB]

L'ėgalisation numėrique, ou analogique, ne peut pas rėgler un problème lié ã une annulation de frėquence. C:est assez simple ã comprendre, si on remonte le niveau d'une frėquence annulėe, l'effet d'annulation augmente en proportion.

A moins que le trajet du signal corrigé ne soit pas le même que le signal non corrigé.

Et attention à la distortion, lorsqu'on équalise un HP la puissance délivrée augmente brutalement, jusqu'à 100x (x1000 en sono avec des HP adaptés). Si une annulation de fréquence est difficilement corrigible, la distortion elle déboule avec grand fracas.

PFB

[Dominique-Tanguy]

Bonjour Pierre,

Ton fil est très intéressant. Tu prends comme référence la face avant de l'enceinte ou du pavillon ?

Ou la distance dépliée entre la bobine du HP et le mur arrière (imagine le cas des VOT...)

Cordialement,

Dominique T

[doum]

Sur mes enceintes, des filtres sont prévus, si on les colle contre un mur arrière, latéral, ou qu'on les pose au sol, voire les 3 à la fois:

DSC04105.JPG

Ces filtres corrigent la réponse dans le grave en fonction de placement des enceintes.

[Dominique-Tanguy]

Ces corrections prėvues sur les enceintes m'ėtonnent beaucoup... Comment ėgalise t'on une annulation de frėquence ?

Cordialement,

Dominique T

[doum]

Je ne sais pas, mais chez Philips ils sont décidé de faire comme ça:

page10.jpg

Lors du banc d'essai, ces filtres ont aussi été testés:

page12.jpg

[pdobdob]

Ces corrections prėvues sur les enceintes m'ėtonnent beaucoup... Comment ėgalise t'on une annulation de frėquence ?

Cordialement,

Dominique T

Sur les enceintes actives qui sont équipées de tels réglages comme le dit doum, ces réglages sont faits pour diminuer ou augmenter les basses fréquences par rapport à leurs emplacements dans une pièce.

On trouve également sur certains modèles des réglages pour la zone medium, également sur les hautes fréquences, mais en aucun cas ces réglages sont fait pour remédier à une annulation de l’onde par les murs adjacents, voir plus haut l’explication :  

« Le paradoxe « Annulation de l’onde par le mur arrière »

Face à de telles situations, le remède c’est de bien choisir l’emplacement des enceintes, si on n’y arrive pas c’est l’acoustique de la pièce qu’il faut revoir.

Dans le cas de systèmes dépourvus de réglages, on peut avoir recourt à des égalisations numériques ou analogiques, je ne suis pas pour ces égalisations surtout si l’on est obliger de faire des corrections supérieur de +/- 3 dB, ci c’est le cas c’est forcement un problème acoustique.

Pierre

[pdobdob]

Manipe suite.

Mesure avec CLIO Pocket d’une petite enceinte de monitoring AURATONE

http://www.soundonsound.com/reviews/aur ... sound-cube

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J’ai placé cette enceinte dans les différentes configurations comme précédemment.
- Le micro se trouve toujours à 50 cm dans l’axe de l’enceinte.
- Calibrage du micro avec un signal sinusoïdal de 1KHz à 80 dB spl.
- Pour mieux interpréter les graphes, j’ai lissé les courbes en retenant un fenêtrage excluant les premières réflexions, pointillés rouge.

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1° En champ libre 4pi… enfin au milieu de mon bureau  

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2° Contre un mur rayonnement hémisphérique de 2pi.

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3° Contre deux parois rayonnement hémisphérique de pi.

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4° Contre trois parois, donc pi/2.

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Même remarque que précédemment avec une augmentation des fréquences à 200 Hz.
Remarque : les deux derniers graphes sont dans une échelle différente.

Cette enceinte est un petit large bande, on voit cependant suivant les dispositions un changement dans la zone en dessous de 300Hz.
Les changements les plus importants par rapport à la courbe en champ libre sont dûs aux réflexions des parois qui reviennent en opposition de phase.

Pierre

Ps : pourquoi ces manipes    Je vous le demande  
- d’abord elles m’ont appris à bien utiliser CLIO Pocket, mais il y a encore beaucoup de mesures à découvrir.
- elles m’ont servis à étayer mon fil sur l’importance des murs qui entourent nos enceintes.

Mon conseil (je donne rarement de conseil) sur vos installations hifi avant de changer les câbles, les électroniques, les enceintes etc. …essayer donc de changer la position de vos enceintes dans votre pièce, vous serez surpris et vous découvrirez à chaque changement une nouvelle chaine  

[AJMARS]

Mon conseil (je donne rarement de conseil) sur vos installations hifi avant de changer les câbles, les électroniques, les enceintes etc. …essayer donc de changer la position de vos enceintes dans votre pièce, vous serez surpris et vous découvrirez à chaque changement une nouvelle chaine  

Oh que oui.... La mise en œuvre est primordiale....

A plus

[pdobdob]

Pour compléter ce fil je rajoute les mesures de l’enceinte :

"JMR EMP NANO"   https://jm-reynaud.com/emp-nano.html

Cette enceinte est étudié pour fonctionner adosser contre un mur.
Il est intéressant de voir sa courbe en (pseudo) champ libre et contre un mur.

Voici les résultats:

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Sa courbe d’impédance : 4 ohms

1° La mesure en champ libre :

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- mesure avec toutes les réflexion de la pièce.

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- mesure en lissant la courbe :
- la première réflexion du local se trouve 10.27ms
- en considérant la moyen de la courbe à 80dB SPL le 100 Hz se trouve à moins 8dB, le 50 Hz à moins 22 dB.
- malgré différentes mesures j’ai toujours trouver le creux de moins 5dB à 300 Hz.

2° La mesure l’enceinte contre un mur :

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- mesure avec toutes les réflexion de la pièce.

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- mesure en lissant la courbe :

- ici le première réflexion du local se trouve à 6.17ms ce qui est normal le mur fait office de réflecteur.
- ici le 100 Hz ce trouve à moins 4dB, et le 50 Hz à moins 10 dB, donc un gain de plus 12 dB.
- toujours ce petit creux à 300 Hz.

Le mur arrière joue le rôle d’amplificateur sur les fréquences jusqu’à 200Hz, ces fréquences basses sont omnidirectionnelles c’est-à-dire quelles ont la même pression acoustique sur 360°.

Ce constat peut être bénéfique ou néfaste suivant la technologie de l’enceinte acoustique, dans le cas de la NANO c’est bénéfique.

Pierre

Ps : je pense que le creux visible à 300 Hz est dû au retour de l’onde en opposition de phase.

Ps² : Sur les graphes des mesures avec toutes les réflexions on voit les fréquences graves qui sont dû à l’environnement acoustique de la pièce.

[morillon]

Tiens
Me suis dis que pouvais ce remonter ce thead de notre pdobdob..

[zappi]

Tiens
Me suis dis que pouvais ce remonter ce thead de notre pdobdob..

C'est une très bonne idée !

[morillon]

C est pdobob qu il faut remercier....
Peux etre serai bon de remonter certaines filliaires threads , perdues , sur ces sujets de fond..