Directivité 90°: Traitement acoustique et préservation de la scène sonore, kick et gestion de l’énergie

[JIM]

Il me semble que cette "régle" du 1er tiers absorbant vient d'une régle acoustique d'absorber les 1er 10/15ms (j'ai pris large) au moins à -10dB du son direct , ce qui dans une trés grande salle est possible sans tuer les reflections sur les lateraux mais qui dans une petite salle ne l'est pas du tout du fait de la taille de la pièce (sa profondeur), si on regarde les 10/15ms on arrive a une profondeur en % bien trop grande voir totale (10/15ms => 3/5m soit la totalité du mur lateral sur une "petite" salle ^^).

C'est une observation ouverte je precise.

Oui, je suppose que c'est le raisonnement qui est tenu pour justifier qu'il faille traiter en absorption sur plusieurs mètres.
Pourtant, ce n'est pas comme ça que ça fonctionne en terme de temps d'arrivé des réflexions, c'est un simple jeu de billard ! D'où l'utilité du miroir pour repérer les points de réflexions.

Si on prend le cas exposé précédemment avec le pavillon directif orienté, il n'y a pas de réflexion sur le mur à proximité immédiate arrivant à la position d'écoute. Dans le médium/aigu, aucun besoin de traitement sur ce mur si on résonne uniquement sur ce paramètre.
Le mur opposé ramènera une réflexion mais la distance parcouru sera bien plus grande par rapport au direct.
Si on a une forte part de direct, cela veut dire que du fait du chemin plus grand parcouru, la réflexion sera déjà bien atténuée, et à cela s'ajoute la directivité du pavillon car on est fortement hors axe pour cette réflexion (on est à -6dB à 90°, ce n'est pas à toi que je vais l'apprendre).

Tout ça fait que l'on a pas besoin de traiter fortement sur beaucoup de mètre pour gérer convenablement ce point.
Il serait intéressant de faire un petit tableur pour chiffrer tout ça mais bon !
Effectivement, si la salle est très petite, ça deviendra problématique car on aura en plus aucune marge de manœuvre pour ajouter 20cm de traitement sur chaque mur.

L'autre technique au delà de l'absorption/diffusion, c'est dévier la réflexion en dehors de la zone d'écoute. On retarde ainsi l'arrivée de la réflexion et on conserve l'énergie. Principe des studios RFZ mais ça demande aussi de la surface ...

Je vais poster un croquis pour expliciter tout ça.

[Nicolas]

Ok, on est raccord sur toute la ligne, bonne remarque sur le studio RFZ, nickel si tu peux faire un croquis

[JIM]

ReflexionsPav.png (82.54 Kio) Vu 212 fois

[Indien]

Merci pour ces explications JIM, ça éclaircit bien le sujet.

Avec mon fauteuil acoustique à sources actives j'ai le bon outil pour faire le rapprochement entre la théorie de la psychoacoustique et l'écoute, le Solaro du fauteuil étant pilotable depuis un ordinateur posé sur les genoux, assis dans le fauteuil pour faire toute sortes d'essais en temps réel, on test les abaques, on fait glisser les délais et on entends immédiatement ce qui se passe.

J'ai remarqué plusieurs choses pendant ces tests, qui confirment de nombreux écrits et explications d'acousticiens :

Prenons pour ce graph :

A1.jpg (63 Kio) Vu 185 fois

Il montre de façon très juste qu'une première réflexion créée un dé-timbrage.
En testant à l'écoute par itération, j'ai remarqué que ce dé-timbrage reste très significatif jusque au moins -15dB sous les 10mS, pour moi, cette zone de 10mS est donc interdite.

Les travaux d'Helmut Haas ont montré que la loi du premier front d'onde dépend à la foi du temps et de l'atténuation, c'est très juste, mais le facteur temps prédomine.

On entends très bien le flou que créé la réponse en peigne d'une seconde source sonore trop peu retardée, même très atténuée, avec la montée d'une forte coloration tonale et d'une forte modification de la localisation (ça bouge à avec la fréquence, ça sonne flou/instable et nasillard), bref pas fidèle du tout.

Je pense donc que les 10 premières mS est une zone interdite à la réflexion (la réflexion représente la création d'une seconde source virtuelle qui "plante" l'écoute.)

Pour moi, pincer les pavillons vers l'auditeur atténue un peu le niveau d'atténuation de la réflexion, mais ne les retarde pas, il faut soit éloigner physiquement les enceintes des murs pour sortir des 10mS, ou absorber massivement.

On prenait plus haut l'exemple d'un pavillon CD à 90°H.
En effet, il reste CD sur une largeur de bande proportionnelle à sa taille. Un petit pavillon 90°H tiendra -6dB à 1,5kHz, un grand vers 800Hz, mais en dessous de ces fréquences, ça part à 110 puis 120 et rapidement 180° puis 360, seul le traitement en proximité d'enceinte permet donc de séparer les réflexions du champ direct car le pavillon ne couvre que la partie haute du spectre, la première réflexion reste très sensible jusque au moins 300Hz.

Le souci comme le dit Nicolas sur le fait d'absorber les 10 premières ms dans une petite salle, c'est qu'il y a un dommage collatéral à l'absorption de ces premières réflexions (et du TR), c'est que la réverbération utile qui "enrichi" (le D50) est fortement affectée. Ce traitement absorbant des 10ms couvrant une trops grande partie des murs lateraux génére une écoute qui parait "morte" .

On ne peut pas tout avoir et en effet, la diffusion doit certainement aider. Là je manque d'expérience dans la réalisation de salles, mais sur le fauteuil, sans rajout de sons réverbérés au delà de la zone des 10 - 20mS (la durée monte avec la taille de la longueur d'onde), et bien ça sonne pas terrible du tout, le cerveau aime bien avoir cette sensation de reverb, ça donne de l'espace.

Tout ceci en réglages et traitements passifs me parait compliqué à régler au petits oignons, même en studio ou en salle dédiée, ça demande beaucoup d'expérience (on voit le temps que tu as mis JIM), car entre le fait de tuer les réflexions des 10mS, puis donner de l'élargissement à la scène sonore entre 10 et 20mS, puis avec ce qui convient de réverb (avec un RT plat et dans les clous).

[Nicolas]

Si je traduit l'Indien ^^ :
Pour lui seul une partie, à la fois en intensité et en fréquence, "évite" le 1er tiers des murs lateraux "naturellement" (comprendre par directivité + positionnement).
Il milite pour l'absorption des 10 première ms dans tous les cas et pointe la limite, connue, en petite salle.

Sur l'aspect fréquence et pav, ba ducoup oui mais ce n'est pas problematique aussi "vite" en descendant:

Une enceinte avec un 15" la radiation 360° elle arrive tard, vers 100hz. En in wall dédié la question ne se pose même pas (radiation 2pi soit 180° max en simplifiant).
A 360° on est donc completement en regime modal de salon et largement sous les 300hz évoqué depuis un moment, en plus souvent le sub est contre le mur des frontales même en salon donc simili 2pi, bon...

On n'arrive pas à 180° tout de suite non plus, un 15" à 400hz il est vers 140/130°, comme un cardio, ça prend du temps et il existe des moyens pour le rendre un poil plus directif ou utiliser une doublette de 10" en horizontal, faire du cardio (utile si pas de possibilité de faire une grosse caisse)... Si besoin.

Ce n'est donc pas la cata dés 800/700hz, loins de là.

Pour moi le 90° + 30° pincé décris par JIM, qui est un montage "classique" en réalité, suffit largement en salon sur la partie supérieur à 700hz (cas d'un pav 90° + 15"), ça se voit sur le spectrogramme et d'autres mesure (C20/50/80, ITDG...) d'ailleurs, la directivité du 15" maintient cet avantage assez bas comparé à des woofer plus petit.

Certains ont une trés bonne expérience de la diffusion en lateral sur de trés nombreuses salles petite/moyenne avec d'excellents résultats (dédié et non 100% dédié), certe c'est du travail de professionnel mais ce n'est pas non plus inatteignable et la diffusion, ou l'absence d'absorption pure, sur ces premières 10ms, qui couvrent par definition sur les pettite salles la moitié voir plus des murs lateraux, ne semble pas poser de soucis, le tout est le "comment". Mais je laisse les experts du sujet s'exprimer la dessus .

A noter que les diffuseurs on un fonctionnement d'absorption naturel, certe léger, et que l'on peut, dans une certaine mesure, les orienter comme fait le RFZ mentionné plus haut.

[Jean Fourcade]

Sur cette même page je lis peut être mal, mais je vois:

"Dans le cas d'un mur frontal réfléchissant, solution à privilégier dans une écoute purement HIFI"
Et;
" On absorbera massivement le mur derrière les enceintes, qui reste le point le plus critique."

N'y a t'il pas consensus sur ce point?

Le consensus, comme cela a été dit, concerne l'atténuation des premières réflexions. La norme EBU Tech 3276 sur les réflexions précoces est très claire : les réflexions qui arrivent dans les 15 ms doivent être au moins 10 dB plus faibles que le son direct dans le domaine 1–8 kHz.

Il y a plusieurs moyens d'arriver à cette fin. Si vos enceintes sont devant et proches d'un mur, il faut que ce mur soit absorbant. Mais si vos enceintes sont encastrées dans un mur ("flush mount"), alors le mur peut être réfléchissant sans générer de réflexions précoces.

L'autre technique au delà de l'absorption/diffusion, c'est dévier la réflexion en dehors de la zone d'écoute. On retarde ainsi l'arrivée de la réflexion et on conserve l'énergie. Principe des studios RFZ mais ça demande aussi de la surface ...

Oui, c'est un concept qui a été utilisé et qui visait à supprimer les premières réflexions tout en ayant un TR plutôt élevé. C'était aussi le cas des cabines LEDE. De mon point de vue, dans une pièce dédiée, ces techniques sont dépassées.

Comme indiqué plus haut, la norme EBU impose une contrainte sur les premières réflexions en terme de rapport champ direct/champ réfléchi, mais pas en ce qui concerne le rapport champ direct/champ diffus. Il en faudrait une.

[THXRD]

Jean ..

[JIM]

Je pense donc que les 10 premières mS est une zone interdite à la réflexion (la réflexion représente la création d'une seconde source virtuelle qui "plante" l'écoute.)

Pour moi, pincer les pavillons vers l'auditeur atténue un peu le niveau d'atténuation de la réflexion, mais ne les retarde pas, il faut soit éloigner physiquement les enceintes des murs pour sortir des 10mS, ou absorber massivement.

Oui, mais comme dit précédemment, il faut tout de même considérer le niveau de ces premières réflexions. Il y a en aura toujours sous les 10ms quelque soit le volume de la salle si on regarde finement. Y compris en extérieur avec la réflexion du sol. C'est justement quand on regarde ce qu'il faut mettre en oeuvre pour mesurer sans aucune réflexion que l'on comprend que ce n'est pas possible en condition d'écoute normale.

Donc, pour gérer le niveau des réflexions, en dehors du rappel qu'à fait Jean sur la recommandation EBU Tech 3276, perso, je trouve ce graphe très utile.



La marge de manœuvre pour apporter de l'enveloppement est très faible au final. Pas simple.

Et sinon, je te rejoins totalement sur le fait qu'en dessous de la zone couverte par le pavillon, le problème demeure.
Disons que ça reste déjà un très bon compromis pour un salon non traité ou avec un traitement relativement léger.

Et d'accord aussi avec Jean, même si ces premières réflexions permettent de jouer sur la sensation d'enveloppement, la précision générale du message provient aussi et surtout du rapport entre le direct et le diffus.
Il est malheureusement compliqué d'isoler les premières réflexions du direct par la mesure.

[Jean Fourcade]

Salut JIM,

Très intéressant ce graphique. Quelle est la source et comment a t il été calculé ?

Jean

[JIM]

Salut Jean, ça provient d'expérimentation réalisée en chambre sourde.

Celle ci provient du livre "The Master Handbook Of Acoustics".

Results of investigations into the effect of a simulated lateral reflection in anechoic
environment and with speech as the test signal. Curve A is the absolute threshold of
detection of the reflection (Olive and Toole1). Curve B is the image-shift threshold (Olive
and Toole1). Curve C indicates the points at which the reflection is heard as a discreet
echo. This is a composite of the results of Refs. 3 and 5. Journal of the Audio Engineering Society.

Il y a l'équivalent dans le livre de Toole "Sound Reproduction" avec un peu plus de précision.
L'expérience a été réalisée à plusieurs reprises apparemment avec quelques variations sur l'angle d'arrivée de la seconde réflexion.