SBA et DBA

[JIM]

Bonjour à tous,

Ce qui est recherché en premier dans un cinéma est de limiter les écarts de ressenti en les diverses place de la salle.
Une grande salle avec une fréquence de Schroeder basse aura un champ diffus (réverbération) jusqu'aux fréquences grave et donc, identique en tout point de la salle. Cela n'empêche pas le traitement car l'effet d'une réverbération excessive est néfaste autant dans le médium que dans le grave.

On ne va pas s'étendre car ce n'est pas le sujet mais c'est également le but recherché avec un SBA ou DBA, limiter les écarts de réponse dans la salle.

Je vous présenterai ici quelques simulations et peut être quelques mesures de ce que sont les SBA et DBA et comment on arriver à limiter ces écarts.

REW
La fonction Room sim fonctionne plutôt bien et offre le grand avantage d'afficher la réponse en fréquence en plusieurs points autour la place principale (Main). Parfait donc pour constater les écarts et faire la part des choses.
J'ai fixé 5 positions de micro sur le même plan espacés de 1m ce qui permet de constater le fait que l'onde est plane.
Une 6° position de micro est placée dans l'axe de la place principale 1m en arrière.

Pour les simulations SBA, le principe veut que le mur en fond de salle soit fortement amorti pour limiter l'effet du mode axial et permet par la même occasion de fortement limité la réflexion dont la fréquence du nœud varie avec la distance par rapport au mur arrière. L'absorption du mur arrière est donc fixé au maximum, 0.9.

Pour les simulations en DBA, cela permet de se passer d'absorption sur le mur arrière, l'absorption est donc laisser à 0.1.


Position rencontrée habituellement
Pour fixer un point de comparaison, voici ce que cela donne avec le position d'un caisson tel qu'on le rencontre habituellement.
Avec les dimensions utilisées, il y a très peu de mode dans les premières octave ce qui est plutôt flatteur mais reporte le problème modal plus haut en fréquence et donc, sans solutions !
A à cependant le mérite de fixer un point de comparaison avec les premières simulations suivante.

SBA
Le principe du SBA et de générer une onde plane, les seuls mode restant sont les modes axiaux (sur la profondeur de la salle). C'est le principe du tube amorti que l'on utilise pour mesurer des matériaux ou la réponse en pression d'une chambre de compression.

Il faut comprendre que l'onde ne peut s'étendre comme elle le ferait naturellement en extérieur et donc, pas vraiment d'atténuation avec la distance.

Le SBA n'empeche pas le traitement acoustique, au contraire, il est nécessaire de fortement absorber en fond de salle mais le traitement des murs et plafond n'est pas nécessaire pour la plage de fonctionnement du SBA.
Attention avec tous ces principes visant à limiter le traitement acoustique, toutes ces solutions se limitent à 80Hz et au dessus, on raccorde avec les enceintes qui voient l'acoustique de la salle comme elle est !

Je détaillerai plus tard certains points mais il faut noter que le remplissage dépend des dimensions de la salle.


Le SBA en configuration minimale
Réalisable avec un seul caisson pour une pièce de 2.8m de large et jusqu'à 2.8m de haut environ.
Simulation réalisée avec une hauteur sous plafond de 2.2m que l'on rencontre souvent en sous-sol, un seul caisson bien placé suffit pour réaliser un SBA.
Le caisson unique doit être placé à mi largeur et mi hauteur.

On constate donc que la réponse est identique sur tout le plan jusqu'à près de 90Hz et reste faible jusqu'à 120Hz.
Il y a bien 5 réponses en fréquence superposées et la place arrière montre l'effet des modes axiaux.
Non affiché mais on peut s'en douter, quelque soit la profondeur de placement, la réponse reste identique sur tout le plan.

Le DBA en configuration minimale
On ajoute un caisson en inversion de phase à l'arrière.
Un délai de 17ms permet de caler les fronts d'onde, il correspond à la longueur de la salle (5.8m/340 = 17ms).

Pour cette simu, j'ai également ajouté la réponse devant la position d'écoute.
REW ne permet pas d'obtenir la finesse de réglage suffisante pour supprimer les petits écarts mais on se rend vite compte que c'est assez pointu. La présence de traitement à l'arrière nécessite par exemple des ajustements.

Par exemple avec le même traitement du mur arrière que précédemment, il faut baisser le niveau des caissons arrière de 4dB.

[JIM]

On passe à une salle plus grande.
5.6m de large, 2.8m de hauteur et 9m de profondeur.
Pas bon en terme de rapport largeur hauteur mais c'est un choix en fonction des limites imposées avec 2 caissons à l'avant.

SBA avec 2 caissons
La hauteur reste limitée est ne nécessite pas de doubler le nombre de caissons.
Ils sont toujours positionnés à mi hauteur.

Les 2 caissons sont positionnés au 1/4 de la largeur de chaque côté soit à 5.6/4 = 1.4m

On observe exactement le même comportement que dans la salle plus petite avec un seul caisson. L'onde est plane jusqu'à plus de 100Hz. Les modes axiaux (profondeur) sont toujours présent malgré l'absorption à 0.9.

Le DBA avec 4 caissons
Passage au DBA, le réseau sur le mur arrière est à l'image du réseau avant.
Le délai est fixé à 9m/340 = 26.47ms fixé à 26ms car il n'est pas possible de saisir une décimale dans la simulation de REW.

On observe exactement le même comportement que dans la salle plus petite avec un seul caisson.
L'intérêt est bien sûr d'élargir la zone d'écoute.
Le bon côté est également que la densité de mode devient plus importante et moins critique à la fréquence de coupure avec la scène frontale.

[Ragnarsson]

Du SBA en vidéo
https://youtu.be/QNTQYP-Ft58

Vous pouvez mettre les sous titres en Anglais si vous ne comprenez pas le Norvégien

[Indien]

Lui a un taux de remplissage inutilement trop important, surtout si on regarde les simus et indications de JIM.

PAr contre j’aime bien dans la vidéo, il a un disjoncteur à 16kW et 47kW d’ampli…

[JIM]

Excellent. Le concept est tout de même respecter avec un fort amortissement à l'arrière et on voit bien l'efficacité sur les mesures.
L'onde est pour le coup plane beaucoup plus rapidement qu'avec un nombre de caisson limité mais sans grand intérêt car ça ne sert à rien d'étendre le comportement haut en fréquence pour la partie LFE et/ou SUB.
Sur cet aspect, Trinnov ont présentés quelques représentations intéressante sur le sujet.

Pour en revenir à la vidéo, il est allé loin dans le délire avec l'accès à la salle qui nécessite de sortir au moins 60cm de laine avant d'ouvrir la porte

On peut augmenter le remplissage mais la, c'est plutôt excessif.
Mis à part pour le fun, je ne vois pas trop l'intérêt car avec 4 46cm, il aurait déjà eu largement le niveau requis pour une écoute à la limite du supportable.

J'étais passé de 2 à 4 46cm chez moi sans y voir un quelconque intérêt. Le projet serait justement de déplacer 2 de ces 46cm à l'arrière pour essayer de traiter les résidus de mode axiaux sur les places arrière, façon DBA mais ma salle est particulière avec 2 fois plus de hauteur à l'arrière qu'à l'avant. C'est aussi ce qui permet d'avoir une meilleure efficacité du traitement arrière.

[Kro]

Perso j'ai étudié un peu le truc dans mon salon car j'aurai la possibilité de jouer avec des subs (je n'en ai plus depuis des années).

Comme c'est une pièce de vie salon/salle a manger c'est une pièce rectangle j'écoute dans la largeur sur la moitié de la pièce et l'autre moitié c'est la partie salle a manger.
Donc asymétrique : mur à droite et salle à manger à gauche. Canapé proche du mur arrière.

J'ai simulé un, deux, quatres subs que j'ai fait bouger le long du mur avant ou du mur arrière. Joué avec les delays, même la hauteurs, pseudo dba...
J'ai essayé aussi à la place de la table basse (le pire placement dans ma pièce).

Le meilleur résultat c'est un sub unique dans l'angle à droite...

Mais le résultat n'est pas meilleur que la somme de deux frontales qui descendent en terme de linéarité.
Sauf qu'il y a asymétrie dans le grave de manière individuelle sur chaque enceintes. Pour palier juste je calme l'évent de celle droite et c'est pas si mal.

Du coup je verrai si je retente un sub mais je suis presque déçu.

Un sub placé pile entre les deux enceintes pourrait aussi faire mais faudrait intégrer au meuble tv.

[xnwrx]

Donnes nous les dimensions de ta pièce et la position du point d'écoute que je regarde. Une pièce rectangulaire est toujours favorable pour le DBA. Toutefois une position d'écoute trop proche d'un des murs avant ou arrière sera défavorable.

[Kro]

SBA n'est pas possible en pièce de vie déjà trop petite.
DBA la config n'est pas du tout adaptée dans mon salon.

Pourtant j'étudie pour une place unique.

Un placement le plus optimisé possible et une EQ seront les seules options.

[xnwrx]

Tu jettes l"éponge trop vite Cédric.

[JIM]

Oui, écoute contre le mur, il n'y a pas grand chose à faire dans tous les cas sauf peut être à placer le caisson également sur ce mur. Ce qui a été fait si j'ai bien compris.
La proximité arrangera un peu les choses mais en temporel, ce ne sera pas extraordinaire.

Le DBA n'est possible que si le SBA l'est.
Sujet dédié au SBA et DBA.

[JIM]

Exemple de SBA chez moi
Séance de mesure du jour.


Niveau SPL calibré.
REW attaque directement les sorties carte son des caissons droit et gauche simultanément.
Aucun filtrage ni égalisation donc.

Voici la réponse sur les 10 fauteuils de la salle en RAW.
On est bien ici sans aucun lissage, moyenne ou quoi que ce soit.
J'ai utilisé la mesure en mode répétée et j'ai déplacé le micro environ 20cm au dessus de la tête de chaque dossier.
Une des portes d'accès n'est pas fermée hermétiquement car j'ai le câble micro qui passe par la en ce moment et la porte extérieure du SAS n'a pas été fermée également.

Courbes vertes claire au nombre de 3 (quasi superposé), ce sont les 3 fauteuils avant au centre de la pièce.
Courbes vertes foncé au nombre de 2, ce sont les 2 fauteuils avant aux extrémités.
Coubes bleu ciel au nombre de 3, ce sont les 3 fauteuils arrière au centre de la pièce.
Courbes bleu marine au nombre de 2, ce sont les 2 fauteuils arrière aux extrémités.

Les réponses aux positions les plus extrêmes montrent que l'onde n'est pas totalement plane mais l'écart reste très faible.
Sur les 3 fauteuils principaux, la réponse est identique et la plage utile dépasse largement la fréquence de coupure de 80Hz.
Globalement sur la rangée avant, il est très difficile de discerner toute trace modale hormis à 95Hz mais de mémoire, on dépasse la plage de fonctionnement du SBA avec la configuration choisi.

A l'arrière, on s'approche du mur qui a la particularité de ne pas être plat (la partie centrale reçoit le rack et les portes d'accès). La réponse sur toute la rangée reste proche mais on discerne beaucoup mieux les modes axiaux dont le 25Hz (pas gênant vu l'amplitude). Le nœud vers 65/70Hz reste gênant. La aussi les positions les plus extrêmes se démarque un peu.

Je vous partage le fichier mdat, vous pourrez regarder les autres aspect dont le temporel et la phase.
https://transfert.free.fr/UO3H2gK

[Indien]

Merci pour ces mesures JIM !
160Hz, c’est le fractionnement des tes 18“ ?

C’est bien sûr les places avant et ont voit sur les côtés que l’onde est presque plane en effet, avec un taux de remplissage qui est quand même faible

[JIM]

Ces hps ont un pic dans la réponse un peu au delà du kHz.
La réponse à 160Hz est plutôt liée au positionnement des Hps par rapport à la salle ou à une vibration, je n'en ai pas recherché la cause car c'est hors plage d'utilisation.

[Kro]

Le DBA n'est possible que si le SBA l'est.

En SBA si tu vas au bout des choses tu amortis l'arrière de manière passive alors qu'en DBA tu amortis l'arrière de manière active (avec des caissons symétriques).
Donc je ne suis pas tout à fait d'accord avec ton affirmation. A moins de se contenter de générer un front d'onde plane pour du multi position dans la salle mais sans amortir l'arrière.

Je ne vais pas détailler ici mon cas perso (je ferai peut être un sujet un jour) mais juste pour dire que l'un comme l'autre, voire même bêtement le multisub, ne sont pas forcément la solution pour tout le monde.

[JIM]

Oui Kro, Single Bass Array et Double Bass Array.
Le remplissage et la position des caissons pour répondre au SBA doit déjà être rempli avant de passer au DBA.

L'amortissement est pour moi essentiel en fond de salle quelque soit la salle et que l'on soit en SBA ou DBA.
Sauf à ne raisonner que sur la plage grave sans considérer le raccord et la réponse du reste de la scène avant.

Le DBA sans traitement massif à l'arrière reste du marketing.
Moins on traitera et plus le compromis se fera sur le principal du message transmis par la scène avant >80Hz.

Mais ce que je voulais dire surtout est qu'avoir un 2° caisson en opposition de phase retardé ou non ne s'appelle pas du DBA. Il faut déjà un réseau à l'avant.

SBA et DBA sont pour moi limités à des salles dédiées conçu dés le départ. Très très loin de la solution universelle pour toutes les salles.
Cependant, c'est la seule méthode que je connaisse en partant d'une feuille blanche permettant d'avoir une réponse sans trop de disparité et sur une large zone d'écoute, en phase avec le reste de la scène avant dans des salles ou les modes ne sont pas assez nombreux pour que l'on puisse parler de réverbération.
La seule autre solution est d'avoir un traitement acoustique occupant plus de 1/3 du volume de la salle. Minimum 1m de chaque côté, au plafond et à l'arrière.

Les autres solutions sont des compromis en fonction des spécificités de chacun.
D'après ce que j'ai compris du Waveforming de Trinnov, ils fixent le cas idéal que je décris ici (SBA et DBA) mais le process permet de tenir compte des écarts par rapport au montage théorique pour tirer automatiquement le meilleur parti des éléments en place.
C'est la ou beaucoup en attendent des résultats magique et que le marketing fait son œuvre.

[Kro]

Nous sommes parfaitement d'accord alors.

Ma remarque se focalisait sur le grave.

Après le traitement peut être plus "leger" et pas forcément qu'en fond de salle pour les fréquences plus élevées si tu as déjà limité les dégâts en dba pour le grave.
Dans certains cas tu peux cumuler les avantages de différents types de traitement.

Mais...L'acoustique des salles c'est compliqué...

[JIM]

C’est bien sûr les places avant et ont voit sur les côtés que l’onde est presque plane en effet, avec un taux de remplissage qui est quand même faible

Tu as les mesures sur l'ensemble des fauteuils, avant et arrière.
Le comportement était identique avec "seulement" 2 46cm à l'avant en les positionnant à mi hauteur. Le montage en doublant les 46cm sur le plan vertical était inutile en terme de remplissage, c'était juste pour avoir plus de marge SPL.

D'où le fait que 2 46cm passeront un jour à l'arrière pour finir l'optimisation (opposition de phase, délai et gain ajusté) façon DBA.

[Indien]

Merci JIM.
As t’on un intérêt à remplir plus que ce que propose le montage théorique tel que tu l’as précédemment décrit ?

Si oui, quel serait cet intérêt ?

[JIM]

J'ai considéré dans les simus le cas le plus défavorable en partant d'un entraxe maximum entre Hp de 2.8m pour le réseau.
Cela correspond à la longueur d'onde à 120Hz et on retrouve bien ce point de bascule dans la simu.
Entraxe choisi pour couvrir toute la bande utile du LFE même si en théorie, ça peut monter plus haut.

Pour moi, c'est la bonne base de remplissage car avec le bass management, il n'est pas conseillé de dépasser un raccord à 80Hz pour les caissons et ça couvre tout le LFE . Je ne vois pas l'intérêt d'aller au delà mais si on le fait, on étend plus haut en fréquence le fonctionnement.

Il est bien plus important de s'attacher à vérifier le comportement des murs pour placer les caissons vis à vis des dimensions acoustique et non des dimension physique. Plus on augmente le nombre de caisson et plus il devient compliqué de placer les enceintes principales correctement, il faut aussi le prendre en compte.

ps : Si on se referre aux critères de la WST, l'entraxe devrait être divisé par 2 mais la simu comme le cas pratique montre que ce n'est pas nécessaire en salle pour les critères SBA.

[Indien]

merci à toi pour ta réponse Jim !!