[VIDEO] Le rodage des haut-parleurs

[Dagda]

Merci

Après, multiplier les essais ce n'est pas un mal non plus d'un point de vu scientifique
Tu peux partager sur ce fil d'ailleurs.

D.

[pvrx]

Bonjour,

Et merci Dagda pour ce travail, ça a dû prendre du temps de le faire et de le mettre en forme.
Merci aussi à Jean pour ses interventions toujours aussi rigoureuses, qui remettent souvent l'église au milieu du village...
Pour ma part, je me suis livré voici quelques années à de petits essais (sur un 46cm et un 38cm), sans aller jusqu'à reconstituer la panoplie complète de paramètres T&S des HP, et donc sans simuler la réponse finale d'une enceinte avant et après rôdage.
Mes essais semblent démontrer que pour les paramètres publiés l'effet rôdage sur le HP lui-même est réel, mais sans aucune idée de l'impact sur le résultat final, probablement assez faible.
Je joins le petit CR de ces essais.

Les conclusions que j'en tire personnellement :

1. Il est sans doute préférable de mesurer les paramètres des HP dans des conditions qui ressemblent à celles de son utilisation la plus courante. A vide, la puissance dissipée est très faible, quelques minutes à Xmax permettent la stabilisation en température et devraient donc suffire.
Les constructeurs sérieux donnent les paramètres T&S après un chauffage à forte puissance pendant deux heures, mais ça n'a d'intérêt que pour les utilisations à forte puissance, of course.

2. L'impact auditif du rôdage est sans doute quasi nul, sauf peut-être pour la mise au point d'un filtrage quand on est en passif.

Pascal

[Dagda]

Merci Pascal pour ton retour

[Musicalls]

Bonjour à tous, et tout d'abord un grand MERCI à Dagda pour son travail d'investigation et sa vidéo !

Je ne suis qu'un vieux musicien pas très calé en technique vu que je n'ai pas eu la chance de faire de longues études, mais dans mon expérience pratique des systèmes de restitution du son il s'est avéré qu'une donnée a pris une importance absolument capitale : la réponse impulsionnelle.

Vu depuis mes oreilles, un système qui a une "mauvaise" réponse impulsionnelle se traduit par une tout aussi mauvaise restitution des transitoires. L'exemple - pour moi - le plus frappant se produit avec des instruments tels qu'une guitare électrique, certains (sons de) synthés analogiques, et surtout... des cymbales !

Les cymbales, en particulier, se caractérisent par une fondamentale (quasi-inaudible, parfois volontairement masquée par l'ingénieur du son) située dans les graves, voire les extrêmes-graves (50 hz et au-delà...), et surtout par un véritable nuage (parfaitement audible, lui) d'harmoniques (paires, impaires...) excessivement agressives, et difficilement reproductibles dans leur totalité, même par le meilleur transducteur existant.

Mais maintenant revenons au sujet de la vidéo : le rodage des hauts-parleurs. A mon humble avis, s'il y a une seule chose qu'un rodage pourrait éventuellement modifier, ce serait (notez le conditionnel !) la réponse impulsionnelle du transducteur.

De mon point de vue (quelque peu empirique et subjectif, je le reconnais volontiers), une suspension de HP pourrait favoriser une réponse plus ou moins rapide aux transitoires, en tout cas ce serait AMHA un point à surveiller lors de l'élaboration ou du choix d'un système de son.

Je pense qu'il pourrait être intéressant de tester les mêmes hauts parleurs que ceux de la vidéo (ou un nouvel ensemble, mais tout aussi représentatif des produits disponibles sur le marché), mais avec cette fois des signaux carrés de différentes fréquences et amplitudes. (ici, ma source est les tests audio pratiqués dans le passé par le site Les Numériques, ils utilisaient - dans le meilleur des cas - trois fréquences : 50 hz, 500 hz et 1 khz, dont ils analysaient le tracé de sortie à l'oscilloscope).

Une analyse précise (complémentaire de celle de la vidéo) de la façon dont ces mêmes HP reproduisent ces signaux carrés avant et après rodage pourrait affirmer ou réfuter définitivement, sans l'ombre d'un début de commencement de doute, l'intérêt du rodage.

[Dagda]

Merci Musicalis

Alors, la fameuse réponse impulsionnelle.
Avant de faire des essais dessus (c'est un sujet que j'ai en tête depuis un moment) il faudrait en premier lieu la définir.

Qu'est-ce qu'une réponse impulsionnelle ?
Elle est définie comment au niveau du haut-parleur ? Vis à vis du signal d'entrée ? Vis à vis de la dynamique ?

Vous avez quoi en tête lorsque vous parler de réponse impulsionnelle (c'est une vrai question pour définir le périmètre de test).

D.

[Musicalls]

Merci Musicalis

Alors, la fameuse réponse impulsionnelle.
Avant de faire des essais dessus (c'est un sujet que j'ai en tête depuis un moment) il faudrait en premier lieu la définir.

Qu'est-ce qu'une réponse impulsionnelle ?
Elle est définie comment au niveau du haut-parleur ? Vis à vis du signal d'entrée ? Vis à vis de la dynamique ?

Vous avez quoi en tête lorsque vous parler de réponse impulsionnelle (c'est une vrai question pour définir le périmètre de test).

D.

Déjà merci pour votre réponse !

De mon humble point de vue, c'est très simple :

1. Vous générez un signal carré le plus pur possible, avec le moins d'intermédiaire possible entre la source de ce signal et le HP dont vous voulez tester la RI. Le ou les niveaux de sortie doivent être évidemment soigneusement choisis en fonction du HP testé, en d'autres termes : quel est le niveau de tolérance de la membrane, jusqu’où pouvez-vous la pousser sans occasionner ni dommage, ni distorsion supplémentaire ?

D'après mon expérience (très) empirique, certains HP supportent - plus ou moins - mal ce genre de signal de test. Il faut donc déterminer une marge confortable de sécurité afin d'être sûr de ne causer aucun dommage ni créer de parasite.

2. Avec un micro de mesure orienté vers le centre du transducteur (et là je crois me rappeler qu'il y a une formule mathématique pour calculer la distance idéale entre le micro et le HP, mais n'étant pas scientifique...), enregistrer le signal et le numériser en haute résolution afin de pouvoir le visualiser le plus précisément possible et le comparer aux autres.

3. Les fréquences de tests doivent être choisies de façon stratégique, afin de pouvoir détecter les "défauts" (tout est relatif, on ne s’attend pas à ce qu'un Hp sorte un signal parfaitement carré...) et observer s'il y a ou non une évolution entre l'état "neuf" et l'état "rodé".

De mon point de vue d'ignorant, la RI d'un HP pourrait se définir comme le temps de réaction de la membrane à l'arrivée du signal et sa capacité à passer rapidement de l'état "zéro" à l'état "excité" (positif) et de l'état excité (négatif) à l'état initial... ou entamer directement une nouvelle pente ("skew") positive.

C'était flagrant dans les tests des Numériques : certains transducteurs sont très rapides pour passer (par exemple) de l'état "zéro" à l'état +x (positif)... mais ont plus de mal (par exemple) à passer de l'état -x (négatif) à l'état "zéro" (membrane au repos).

Dans un sens comme dans l'autre, il n'est pas rare d'observer, entre deux états, des "traînées", absentes du signal original. En d'autres termes, la capacité d'un transducteur à reproduire des transitoires n'est (souvent) pas symétrique.

Pardon encore pour les imprécisions et mon niveau de maternelle !

[Dagda]

Alors plusieurs choses me viennent en vrac.

- Je n'ai pas souvenir d'avoir déjà vu des tests de HP avec un signal carré ...
Pour des amplis oui en revanche.

- Le signal carré est une fondamentale sinusoïdale et quantité de superposition harmoniques pour avoir au final la forme carré. Donc, à la base ce n'est pas un "signal pur".

- Il faut donc avoir un amplificateur correctement dimensionné pour qu'il ne soit pas limitant dans l'exercice !

- Un capteur LASER serait bien plus pertinent qu'un micro pour un test de la sorte.

- Je ne connais aucun constructeurs réalisant ce type de tests.

- Une fois en régime établi, on aura un fonctionnement en mode piston avant / arrière qui sera dépendant de l'amplification (capacité de l'ampli à driver le HP en particulier dans les basses fréquences), et de la plage de fonctionnement idéale du HP (largement définissable par le sweep et les disto).

- Si le but est de voir si le HP arrive à suivre le mieux possible le signal, là encore c'est visible avec le sweep et les disto.
Dans le cas d'un HP de grave avec une membrane lourde, il faudra un gros ampli permettant de fournir le courant comme il faut au moment où il faut. Et logiquement, avec un signal bas il devrait s'en sortir correctement mais en montant en fréquence il n'arrivera pas à suivre (logique).

D'une manière générale, ce genre de test est toujours un peu bancal puisque dépendant du matériel de mesure (amplification et microphone) qui sont soient mal dimensionnés (donc on mesure les défauts de l'ampli ET du HP, voir du micro) soit on fait un test long pour voir quelque chose qui sera très simple à voir avec un sweep, les distos et le temporel (waterfall) du HP.

Cependant, par curiosité je testerais

D.

[Musicalls]

Alors pour vous donner un exemple plus concret, voici un test récent des Nums concernant un casque filaire, vous verrez au paragraphe "Audio", la troisième entrée est un test utilisant des signaux carrés, dans ce cas précis ils n'ont utilisé que deux fréquences, 50 et 500 Hz, il semble que ce soit suffisant pour juger de la réactivité d'un transducteur.

Dans la représentation du signal de sortie, on peut voir que ce casque Sennheiser réagit assez bien au signaux, la montée est rapide et la descente aussi, les traînées (inévitables) sont très courtes et très discrètes, de mon point de vue c'est le symptôme d'un "bon" transducteur, capable d'encaisser des transitoires abondantes et rapides typiques des instruments à percussions, ainsi que des instruments électriques et électroniques actuels.

Cela correspond bien à mon ressenti lorsque j'écoute une musique riche en transitoires (et là je peux citer aussi la musique symphonique de Wagner, qui peut constituer une excellente mise à l'épreuve pour tout système de son digne de ce nom) : en d'autres termes, les mesures de RI ne m'ont jamais déçu, contrairement aux mesures de courbes de réponses qui dépendent de divers facteurs, dont le matériel, la méthode et le référentiel utilisé.

Une suggestion en passant : pour générer un signal carré "pur" je pense qu'il serait possible d'utiliser un oscillateur numérique, tel que ceux utilisé dans les synthétiseurs virtuels tels que celui-ci. Dans le cas d'une mesure, il faudrait en fait une configuration ultra-simple consistant en un seul oscillateur, déclenchable à l'aide de plusieurs switches (virtuel eux aussi) correspondant aux fréquences de test choisies et un module de sortie (dont le volume est contrôlable) qui connecterait ledit oscillateur à la carte son.

Il doit bien exister des "générateurs de fonctions" virtuels encore plus simples, quelques lignes de codes seraient alors suffisantes, mais malheureusement n'étant pas programmeur je serais bien incapable de vous donner des indications utiles à ce sujet...

La seule chose utile que je peux suggérer, c'est de redire l'importance de bien maîtriser le niveau de sortie des signaux carrés utilisés : plus ce niveau sera précis et bien calibré, en fonction du matériel testé, plus le test sera réussi et réaliste.

. . .

Dernière minute : j'ai fait une recherche sur Github avec les mots-clés "waveform generator" et j'ai trouvé ce programme pour Windows en ligne de commande : une simple ligne de texte suffit à générer la forme d'onde que vous voulez, à la fréquence, la durée et l'amplitude que vous voulez, sous la forme d'un fichier WAV.

Ce fichier WAV est ensuite facilement lisible par des programmes gratuits tels qu'Audacity, ou encore VLC. Mais Audacity permet de contrôler (visualiser) les signaux générés, en plus que d'ajuster encore plus précisément leur niveaux.

Ceci dit, je comprends parfaitement vos réserves, ce genre de test (qui je suppose demande un certain budget) ne peut pas être lancé sans avoir toutes les assurances concernant sa précision, sa reproductibilité, et son adéquation au matériel testé. Seul un technicien ou un scientifique expérimenté serait capable de vous donner ce genre d'assurance, ce qui n'est malheureusement pas mon cas...

Je ne suis qu'un musicien et compositeur qui au cours de son parcours a eu envie d'approfondir les aspects techniques de son métier. En plus de la scène, j'ai également mixé quelques albums (amateurs / semi-pro), et ce travail de fond m'a donné l'opportunité de rencontrer ou d'écouter "des gens qui savent" ce qui m'a rendu encore plus humble.

[xnwrx]

Malheureusement au risque de vous décevoir, on est en plein dans le mythe audiophile qui s'est construit sur des raisonnement qui pourraient paraitre logiques mais qui sont totalement erronés et qui conduisent donc à des conclusions totalement fausses. Au final l'audio n'étant là que pour exciter nos sens, au combien subjectifs et connectés à nos souhaits et désirs, on arrive à se convaincre du lien entre ce qu'on pense avoir compris et ce qu'on entend.
L'audio 'c'est magique, certain en font de l'alchimie

[Musicalls]

Malheureusement au risque de vous décevoir, on est en plein dans le mythe audiophile qui s'est construit sur des raisonnement qui pourraient paraitre logiques mais qui sont totalement erronés et qui conduisent donc à des conclusions totalement fausses. Au final l'audio n'étant là que pour exciter nos sens, au combien subjectifs et connectés à nos souhaits et désirs, on arrive à se convaincre du lien entre ce qu'on pense avoir compris et ce qu'on entend.
L'audio 'c'est magique, certain en font de l'alchimie

Bonjour Xnwrx,

j'ai complété mon message ci-dessus, mais je vous conseille d'aller voir par curiosité les tests des Numériques, je trouve de mon côté ce test avec des signaux carrés très utiles pour analyser la réponse du transducteur, mais n'étant pas un "guru du son", ni un idiophile, je me garderais de commenter plus avant.

[xnwrx]

Bonjour,

je ne vois vraiment pas ce que peux vous apprendre ce test avec les signaux carrés "des numériques", à part que le carré ne ressemble plus à grand chose ? vous observez quoi ? quels critères vous intéressent sur ce carré ? vous le comparez à quoi? qu'est-ce qui vous permet de déduire quelque chose de ces courbes dénuées de sens ?

[Musicalls]

Bonjour,

je ne vois vraiment pas ce que peux vous apprendre ce test avec les signaux carrés "des numériques", à part que le carré ne ressemble plus à grand chose ? vous observez quoi ? quels critères vous intéressent sur ce carré ? vous le comparez à quoi? qu'est-ce qui vous permet de déduire quelque chose de ces courbes dénuées de sens ?

Je ne suis pas un technicien, mais c'est en comparant les résultats de ce test avec d'autres que j'ai pu réaliser que certains transducteurs sont plus "rapides" (réactifs) que d'autres, et que les transducteurs "rapides" sont (pour moi, mais je peux me tromper) plus à même de bien reproduire les transitoires des instruments de musique que je pratique depuis ma tendre enfance (j'ai 62 ans, je joue, chante et compose depuis l'age de 9 ans).

EDIT : Voici un autre exemple, cette fois ci avec une enceinte amplifiée (bas de gamme), dont la réponse au signal carré à 500 Hz est tout à fait étonnante : on reconnaît parfaitement la forme de l'onde, les vibrations parasites sont limitées... en bref : une enceinte qui aurait pu être intéressante... si sa courbe de réponse n'était pas aussi accidentée et si mal maîtrisée...

[xnwrx]

Passer un carré avec une forme carré n'indique qu'une chose, c'est que la phase est respectée rien de plus (avec la bande passante évidemment). Et transformer un carré en une patatoïde ne dit pas que c'est mauvais ou bon.
Dans votre exemple, l'enceinte bas de gamme qui fait un truc proche d'un carré doit être bien meilleure que le casque Sennheiser qui fait des patatoïdes ? Perso je n'en sais rien, mais en tous cas je ne tirerai aucune conclusion des formes d'onde qui ne disent rien de rien
Souvenez vous qu'on n'écoute pas la forme d'onde d'un signal. Les fronts bien raides ou pas raides de la forme d'onde d'un carré, vous ne les entendez pas, vous entendez un son continu, pas des transitoires. On entend des fréquences et des variations d'énergie de ces fréquences. Ce sont ces variations d'énergie des fréquences qui provoquent les transitoires, pas les front d'une forme d'onde qui eux ne s'entendent pas. La forme d'onde restituée ne renseigne au final sur pas grand chose.

[Dagda]

Alors on va revoir quelques bricoles.

En premier lieu, même si je rejoins ce que dit xnwrx, essayons de démêler la pelote !

En premier lieu, il n'y a pas besoin de gros matériel pour sortir un signal carré propre. Une bête carte son et REW savent parfaitement faire ça.

Autre point, les Numériques ne font pas d'office ce test du signal carré ... pourquoi s'il est si important et déterminant ?
Je n'ai pas encore trouvé la justification de ce test et comment interpréter la chose.

Mais il existe un protocole pour les mesures d'enceintes. C'est le ANSI-CTA-2034-A et elle ne possède pas de test sur signal carré.
Mieux, les banc Klippel qui sont actuellement LA référence en la matière ne font pas (de ce que j'ai vu) de mesure sur signal carré (et quand la série de mesure est lancé, il y en a pour plusieurs heures).

La capacité d'un HP à bougé est directement lié à ses paramètres.
La masse mobile, la "motorisation", et en externe, l'amplification.

Maintenant, si vous avez un document technique, une thèse, ou n'importe quel document universitaire qui justifie l'emploi du signal carré, je suis encore une fois preneur.
Les numériques font généralement des tests plutôt bons et complet, mais ils sont sujet à des biais ou à des pressions externe pour "plaire aux plus grand nombre" ...

D.

[Musicalls]

Alors c'est vrai que les Numériques ne sont plus ce qu'ils étaient au départ - un site de passionnés -, en se diversifiant tous azimuts pour ne pas mourir ils sont devenu au contraire une véritable usine à gaz commerciale / promotionnelle, etc...

Mais ce test avec un signal carré date de très, très longtemps, je pense qu'ils cherchaient un moyen simple de tester la réponse impulsionnelle, mais je comprends bien en lisant votre message que ce n'est pas une méthode universelle ni standardisée.

Je suis actuellement en train de faire des recherches sur internet afin d'avoir différents sons de cloche, pour le moment je pars simplement de l'article sur Wikipedia :

Le développement des tests de réponse impulsionnelle pour les haut-parleurs existe depuis les années 1970. Les haut-parleurs souffrent d'une imprécision de phase, un défaut différent des autres propriétés mesurées telles que la réponse en fréquence. Ce défaut de phase est causé par des réponses en fréquence (légèrement) retardées qui sont principalement le résultat de croisements passifs (en particulier les filtres d'ordre supérieur) mais qui sont également causées par la résonance, le stockage d'énergie dans la membrane, le volume interne ou les panneaux de l'enceinte qui vibrent[2]. La mesure de la réponse impulsionnelle, qui est un tracé direct de ce "frottement dans le temps", a fourni un outil permettant de réduire les résonances par l'utilisation de matériaux améliorés pour les membranes et les enceintes, ainsi que des modifications du croisement des réponses de haut-parleurs. La nécessité de limiter l'amplitude d'entrée pour maintenir la linéarité du système a conduit à l'utilisation de signaux d'excitation (test) tels que des séquences de longueur maximale pseudo-aléatoires, et à l'utilisation du traitement informatique pour dériver la réponse impulsionnelle[3].

Parmi les liens proposés par Wikipedia, je vous propose de découvrir ce papier scientifique concernant la modélisation / correction de la réponse impulsionnelle d'un haut-parleur... Je n'ai malheureusement pas le bagage scientifique adéquat pour pouvoir vous en faire un résumé, mais effectivement ils ne parlent pas de l'utilisation d'ondes carrées (du moins, il ne me semble pas)...

EDIT : En lisant ce manuel - bien plus simple - destiné aux étudiants, je commence à comprendre la démarche (passée) des Numériques : ce qu'ils voulaient en fait créer c'est une impulsion de Dirac, mais leurs moyens techniques ne leur permettaient peut-être pas de le faire, d'où l'over-simplification d'utiliser un signal carré que l'on peut générer à l'aide d'un bête générateur de fonctions.

[dr rotule]

C'est ce que je m'apprêtais à dire.
La réponse impulsionnelle n'est-elle pas tout simplement la réponse à une impulsion de Dirac ?
Donc "l'impulse" de REW ?
Dagda, je ne me souviens plus si tu as comparé les impulses dans tes tests de haut-parleurs.
En re-survolant la vidéo en vitesse, je ne les vois pas.

[Dagda]

Alors attention à ne pas confondre la réponse impulsionnelle et une réponse à un échelon (qui peut s'apparenter au signal carré).
Parce que ça n'a strictement rien à voir !

Non je ne traite pas les impulsions, mais les mesures étant dispo au début de ce sujet, tout le monde peut les exploiter

D.

[xnwrx]

L'une est tout de même la dérivée de l'autre

[pvrx]

Bonjour à tous !
Il n'est pas nécessaire de se prendre le chou très longtemps sur le sujet de la réponse impulsionnelle.

Pour rappel, un signal carré est un signal périodique ne contenant, outre la fondamentale, que des harmoniques de rang impair en phase. L'harmonique de rang N a une valeur égale à 1/N fois celle de la fondamentale.
La mesure directe d'un signal impulsionnel (un Dirac) nécessiterait un niveau très élevé si on veut s'extraire du bruit, niveau incompatible avec ce que les HP peuvent encaisser.
Dieu merci, REW permet d'aller immédiatement à l'essentiel : lors des mesures en sinus glissant, REW relève à la fois le niveau et la phase de toutes les composantes du signal mesuré, et recalcule la réponse impulsionnelle du transducteur analysé, merci Angelo Farina...
Cette restitution graphique permet d'apprécier directement la qualité de cette réponse, et également de gagner pas mal de temps lors des travaux de mise en phase des transducteurs.
Ceci ne prend que le temps d'un sweep...

Pascal

[Dagda]

What else