Le problème des modes en basse fréquence

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Jean Fourcade
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Le problème des modes en basse fréquence

Message par Jean Fourcade »

Bonjour à tous,

On sait tous qu'un des problèmes majeurs en acoustique concerne le traitement des modes en basses fréquences. Ces modes dépendent fortement de la géométrie de la pièce et de ses dimensions. 

L'idéal serait d'être dénué de tout régime modal.  On connait la fréquence de Schröder qui fixe la limite entre le régime diffus et le régime modal. Cette fréquence peut-elle être suffisamment basse pour éviter un traitement acoustique lourd dans les basses fréquences ?

L'objet de ce post est d'aborder le problème des modes en basses fréquences et de quantifier l'importance de la taille de la salle.

Le calcul du temps de réverbération, formules de Sabine :

Rappelons quelques formules concernant le calcul du temps de réverbération selon la formulation de Sabine. Nous avons :
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La salle se caractérise par un volume V, une surface des parois S et une aire d'absorption acoustique A. On note α le coefficient d'absorption moyen de la salle. On en déduit le temps de réverbération de la salle Tr.

Connaissant le facteur de directivité des enceintes Q, on peut également calculer la distance critique dc, distance à laquelle l'intensité du champ sonore direct est égale à celle du champ réverbéré. 

En combinant les équations exprimant la valeur du Tr et de dc, on calcule la valeur de la distance critique en fonction de Q, de V et de Tr. Cette valeur est proportionnelle à la racine carrée du rapport du volume sur le temps de réverbération. 

L'expression de la valeur de la fréquence de Schroeder Fs (sur laquelle nous reviendrons en détail) est, quant à elle, proportionnelle à la racine carrée du temps de réverbération sur le volume.

En combinant ces deux équations, on arrive à la conclusion que le produit de la distance critique par la fréquence de Schroeder ne dépend plus de la salle, mais uniquement du facteur de directivité des enceintes. 

On peut en déduire une première conclusion : augmenter la taille d'une pièce sans augmenter la distance critique conduit à ne pas changer la fréquence de Schroeder.  

Nous allons comparer trois salles de différents volumes. Pour bien quantifier l'influence de seulement le volume, nous prendrons les mêmes ratios concernant les proportions de ces salles. Le ratio choisi est : rapport longueur/hauteur : 2.1 ; rapport largeur/hauteur 1.45. Ce ratio a été optimisé selon le critère de Louden.  Nous choisirons comme hauteur  : 2.8 m, 4 m et 6.5 m. Les rapports de hauteur de ces salles sont : 1.43 et 2.32

À partir de ces ratios, on déduit facilement les variations de volume et de surface de ces pièces.

Pour examiner comment varient les paramètres acoustiques (Tr,dc,Fs), il nous faut faire une autre hypothèse.  Nous avons vu qu'il est nécessaire d'augmenter la valeur de la distance critique quand on augmente le volume d'une pièce pour abaisser la fréquence de Schroeder. Nous choisirons donc de faire varier la distance critique de la même manière que varie la hauteur de ces différentes salles. 

Cette hypothèse est logique puisque toutes les dimensions de ces salles varient du même facteur. Si on double la largeur, on peut s'attendre à doubler la distance du point d'écoute, et donc à doubler la valeur de la distance critique.
Nous choisirons enfin une distance du point d'écoute égale à 80% de la largeur de la salle.

Le calcul du temps de réverbération, formules d'Eyring :

Comme les salles que nous allons étudier sont fortement absorbées, il nous faut utiliser, pour calculer les coefficients d'absorption, la formule d'Eyring, la formule de Sabine n'étant plus valable lorsque ce coefficient est supérieur à 0.2.

Je donne les formules correspondantes qui ne sont pas plus compliquées. L'expression de la distance critique est identique en prenant, à la place de l'aire d'absorption acoustique A, la constante de la salle notée R.
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Il nous reste à effectuer un dernier calcul qui est la puissance de l'amplificateur qui alimente les enceintes. On suppose pour cela une efficacité des enceintes de 105 dB, un SPL max souhaité au PE de 105 dB avec une marge de 10 dB. On peut discuter de ces valeurs, mais l'important est de mesurer les écarts de puissances entre les salles.

Pour réaliser tous ces calculs, j'ai réalisé un tableur Excel dont le lien est donné à la fin de ce message.

À partir de ces hypothèses et des formules ci-dessus codées dans le tableur, on obtient les caractéristiques suivantes concernant ces trois salles :

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On peut faire les remarques suivantes :
  • Le volume varie de 67 m3 à 836 m3, et le temps de réverbération de 0.129 s à 0.3 s.
  • La puissance passe de 78 W à 419 W. La puissance en elle-même n'est pas un problème, les amplificateurs modernes permettront de l'atteindre facilement. Reste quand même le problème de la distorsion des enceintes. Ce point est en défaveur des grandes salles.
  • Le temps de réverbération augmente avec la taille de la pièce en rapport des hauteurs. On passe de 0.120 s à 0.3 s. Nous reviendrons en détail sur ce point.
  • Le coefficient d'absorption moyen est identique. Autrement dit, le traitement acoustique doit être équivalent. Ceci répond déjà à une question : les grandes salles ne permettent pas de diminuer l'épaisseur du traitement acoustique (nous préciserons ce point en ce qui concerne les basses fréquences un peu plus loin).
  • La fréquence de Schroeder est respectivement de 88 hz, 61 hz et 38 hz de la plus petite salle à la plus grande. Le rapport des fréquences de Schroeder est égal au rapport des hauteurs. Autrement dit, avec les hypothèses considérées, la fréquence de Schroeder varie proportionnellement à l'inverse de la racine cubique du volume.
On peut dire d'un certain point de vue, concernant cette dernière remarque, que c'est cher payé : pour passer de 88 hz à 38 hz,  il faut passer de 67 m3 à 836 m3. Cependant, passer de 88 hz à 38 hz n'est pas du tout anodin puisque c'est justement dans cette région que le problème des modes en basse fréquence se pose. 

Le temps de réverbération des modes :

Les calculs précédents (Tr, Fs) résultent d'une analyse statistique en considérant le champ diffus. Il est évident que dans le domaine des basses fréquences (inférieures à 100 hz) le champ n'est plus diffus, d'autant plus que les temps de réverbération sont faibles.

Il est donc intéressant de calculer le temps de réverbération de chaque mode et non pas un temps de réverbération unique. Pour comprendre la démarche, revenons sur la formule du temps de réverbération d'Eyring en décrivant comment on l'obtient.

On suppose que la densité d'énergie stationnaire dans une pièce est E0. À l'instant t=0, on coupe la source. À la première réflexion, la paroi va absorber l'énergie  α E0. L'énergie restante est alors E1 = E0 (1- α). Au bout de N réflexions, l'énergie sera EN = E0  (1- α)^N.  On peut alors calculer N pour que la baisse de niveau d'énergie entre E0 et EN soit de -60 dB.

Il reste à présent à lier N à la durée. Pour cela, on calcule ce qu'on appelle le libre parcours moyen exprimé en mètres. Si l'on considère dans un premier temps uniquement les ondes axiales se déplaçant dans le sens de la longueur de la salle, la distance entre deux réflexions va simplement être la longueur de la salle. Il va en être de même pour les autres ondes axiales concernant la hauteur et la largeur. On peut ainsi calculer le libre parcours moyen des ondes axiales en calculant la moyenne de la hauteur, de la largeur et de la longueur. 

Mais, il nous faut aussi prendre en compte toutes les directions des ondes. Ce calcul amène au résultat suivant : le libre parcours moyen dans une salle s'exprime par lm = 4V/S. Il ne dépend que du volume et de la surface des parois de la pièce. En divisant cette valeur par la vitesse du son, on déduit le temps moyen que mettent les ondes sonores pour se réfléchir et on obtient l'expression du temps de réverbération d'Eyring.

On comprend ainsi la raison pour laquelle une grande salle à nécessairement un temps de réverbération élevé : le libre parcours moyen est plus important puisque le rapport V/S croît avec le volume.

Ainsi, étant donné que nous avons le même coefficient d'absorption moyen dans nos trois salles, les nombres de réflexions (N) pendant le temps de réverbération sont identiques. Le temps de réverbération de la grande salle augmente seulement parce que le libre parcours moyen augmente.

Cette valeur statistique de 4V/S est éloignée de ce qui se passe dans les modes en basses fréquences. Il est préférable de calculer le libre parcours moyen pour chaque mode et d'en déduire le temps de réverbération de chaque mode.

On trouvera à ce lien un article qui détaille ce calcul : Modal Reverberation Time

Je mets ici les formules codées dans le tableur Excel :
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La démarche est la suivante : on considère des coefficients d'absorption constants par paroi :  αx1 et  αx2 pour le mur de devant et du fond,  αy1 et  αy2 les murs latéraux et  αz1 et  αz2 le plafond et le sol, nx, ny, nz sont les entiers qui définissent les modes. ln est le parcours moyen du mode et Tn le temps de réverbération du mode. 

On peut alors tracer les temps de réverbération de chaque mode pour les trois salles considérées. Notons que lorsque deux des coefficients parmi nx,ny,nz sont nuls, les formules se simplifient et le temps de réverbération devient constant quel que soit le mode. Ces tracés ont été réalisés avec un Script Scilab (voir la fin de ce message).

Voici les valeurs pour les fréquences de 0 à 100 hz et de 200 à 400 hz. Les valeurs les plus élevées correspondent aux modes longitudinaux :
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Il devient alors intéressant de calculer la moyenne du libre parcours moyen des modes par 1/3 d'octave et de calculer le temps de réverbération correspondant. Voici ce qu'on obtient : 
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Ces courbes donnent le véritable temps de réverbération des modes. On remarque que le temps de décroissance des modes augmente plus la fréquence baisse. La valeur tend vers le temps de réverbération de la salle en haute fréquences.

On comprend mieux pourquoi il est difficile d'amortir les modes en basses fréquences. Non seulement le traitement acoustique pour atteindre un faible coefficient d'absorption est difficile à réaliser vu les importantes longueurs d'onde, mais du fait d'un libre parcours qui augmente, pour une même valeur du coefficient, le temps de décroissance en basse fréquence augmente.

Il est intéressant de faire remarquer que c'est dans la plus grande salle que le temps de décroissance des modes augmente le moins en rapport du temps de réverbération.

La fréquence de Scroeder :

Il faut savoir que la fréquence de Schroeder ne définit pas une frontière nette entre le champ diffus et la zone modale.
Pour comprendre comment intervient le temps de réverbération dans la fréquence de Schroeder, on peut exposer les bases de son calcul.

La base de ce calcul est l'espacement en fréquence entre les maximas des modes et la différence de niveau entre les maximas et minimas, comme le montre la figure suivante : 
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Deux équations permettent d'arriver à l'expression de la fréquence de Schroeder qui sont :
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La première formule donne la largeur de bande B à mi-puissance des modes. Cette largeur de bande est simplement inversement proportionnelle au temps de réverbération. C'est somme toute logique : dans une pièce réverbérante (tr élevé), les modes sont des pics abrupts. Plus on amortit la salle (tr faible), plus le pic diminue et plus le mode s'étale.

La seconde formule donne Δf l'écartement en fréquence des modes pour une fréquence donnée. Plus la fréquence augmente, plus l'écart entre les modes baisse. Plus le volume de la salle augmente, plus l'écart entre les modes baisse.

La fréquence de Schroeder consiste à fixer le rapport entre B et  Δf en posant B = 3  Δf. Des deux formules ci-dessus, on déduit alors l'expression de renom de la fréquence de Schroeder.

Notons qu'initialement  Schroeder avait suggéré d'utiliser B = 10  Δf ce qui donnait une fréquence double de la valeur actuelle.

On comprend bien la raison pour laquelle le temps de réverbération intervient dans cette formule. Il ne suffit pas qu'il y ait beaucoup de mode, il faut également que l'écart entre les modes soit plus faible que la largeur de bande des modes pour lisser la réponse en fréquence.

Ainsi, pour une fréquence de Schroeder faible, il est préférable d'avoir une salle de grand volume (Δf faible) mais aussi une bande B importante, ce qui conduit à un tr faible. 

Ces deux conditions sont peu compatibles parce que le libre parcours moyen (comme nous l'avons vu) d'une grande salle est nécessairement élevé, ce qui conduit naturellement à un Tr plus élevé.

La zone de transition entre le régime modal et le champ diffus n'est en réalité pas une fréquence parfaitement déterminée, mais une zone dont la fréquence de Schroeder définit plutôt la limite haute.  On trouvera à ce lien un article qui donnera plus d'informations : Schroeder Frequency Revisited

Pour mieux quantifier ce qui se passe en basse fréquence, il est préférable, pour une salle donnée, de calculer les modes et de calculer les écarts entre ces modes plutôt que d'utiliser la formule ci-dessus qui n'est vraiment valide que dans le champ diffus.

On peut alors calculer la fréquence à partir de laquelle les écarts de fréquences entre deux modes successifs sont toujours inférieurs à la bande à demi-puissance divisée par trois pour reprendre la condition de Schroeder.

Ce résultat est exprimé dans le tableau suivant :
Image

On trouve respectivement de la petite salle à la plus grande : 115 hz, 81 hz et 50 hz. On remarque que ces valeurs sont plus élevées que celles obtenues avec la formule classique de la fréquence de Schroëder.  Le critère est plus sévère car il ne porte pas sur une moyenne.

L'intérêt de ce critère est de tenir compte des modes réels de la salle. Pour s'en convaincre, on a calculé la valeur de cette fréquence pour une salle cubique de même volume que la grande salle. On trouve 194 hz au lieu de 50 hz. Une grande salle ne permet pas de s'affranchir de rapports adéquats. 

La valeur absolue du temps de réverbération :

Nous avons vu que le temps de réverbération dans une grande salle est nécessairement plus important que dans une plus petite du fait d'un libre parcours moyen plus élevé. La grande salle a un temps de réverbération de 0.3 s.

Lorsqu'on reproduit de la musique avec des enceintes, il y a superposition de deux champs réverbérés : celui de la salle d'enregistrement (que l'on nommera studio) et celui de la salle d'écoute (que l'on nommera auditorium). 

On peut calculer le niveau sonore dans l'auditorium à partir du champ direct et réverbéré de cette salle et de la différence de niveau initial entre ces deux champs.

Lorsque le signal sonore s'arrête dans le studio, les enceintes transmettent le champ réverbéré du studio (courbe en bleu des prochains diagrammes).  C'est ce son que devrait entendre un auditeur dans l'auditorium. Il se superpose à ce signal (courbe bleue) le champ réverbéré de l'auditorium (courbe verte). L'intensité totale est la somme des deux intensités (courbe rouge).

Dans le premier cas, on place l'auditeur au-delà de la distance critique de telle manière que le niveau du champ direct soit 3 db au-dessous du champ réverbéré. On prend un tr studio de 0.2 s et un tr de l'auditorium de 0.3 s.
Voici ce qu'on obtient :
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Alors que l'auditeur devrait percevoir la courbe bleue, il perçoit la courbe rouge confondue avec la courbe verte. L'acoustique de l'auditorium masque l'acoustique du studio.

Plaçons-nous maintenant dans le cas où les temps de réverbération sont inchangés, mais l'auditeur placé en deçà de la distance critique avec un niveau du champ direct 3 dB au-dessus du champ réverbéré. On obtient :
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Le signal perçu par l'auditeur s'approche du signal entendu dans le studio un court instant. Mais, le temps de réverbération plus élevé dans l'auditorium que dans le studio finit par masquer le signal émis dans le studio.

Prenons à présent un dernier cas, où le temps de réverbération de l'auditorium est de 0.2 s. Cette fois, le signal entendu est très proche du signal retransmis.
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Pour que l'acoustique de l'auditorium ne masque pas l'acoustique du studio, il est nécessaire de remplir deux conditions : l'intensité du champ direct doit être supérieure à l'intensité du champ réverbéré et le temps de réverbération de l'auditorium doit être inférieur ou égal au temps de réverbération du studio.

Cet argument ne milite pas en faveur de très grandes salles. 

Simulation du niveau SPL

Un autre critère à prendre en compte est évidemment la réponse de l'enceinte dans la pièce. Celle-ci peut se calculer à partir de l'équation de résolution des modes en calculant le temps de décroissance de chaque mode.  Ce calcul peut être fait par REW dans la partie "Room simulation". J'ai réalisé un Script Scilab qui fait ce calcul.

Voici ce que donne la réponse en l'absence d'absorbant en plaçant l'enceinte dans un coin et le microphone de mesure au coin opposé pour être sûr d'exciter un maximum de mode :
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On remarque bien la densité des modes qui augmente avec la taille de la pièce. En réalité, ces réponses sont homothétiques, car les trois pièces ont les mêmes ratios de dimension. La réponse autour de 60 hz dans la petite salle correspond à la réponse autour de 45 hz dans la salle intermédiaire et 25 hz dans la grande salle.

Avec un coefficient d'absorption de 0.55 on obtient les courbes suivantes :
Image

La réponse est lissée par l'important coefficient d'absorption. La grande pièce n'offre pas réellement plus d'avantages.

Conclusion

Le choix de la taille d'une salle dépend de plusieurs critères et résulte nécessairement de compromis.

Si l'on se place du point de vue purement acoustique, on peut dire :
  • Les très grandes salles ont le bénéfice d'une densité modale plus importante et permettent de baisser la fréquence de Schroeder. Cela conduit en théorie à mieux lisser la réponse dans les très basses fréquences. Cependant, la fréquence de Schroeder ne baisse que si l'absorption reste importante. 
  • Les réponses en fréquences de plus petites salles ne sont pas obligatoirement plus perturbées si les coefficients d'absorption restent importants, très bas en fréquence.
  • Un inconvénient des grandes salles est le temps de réverbération plus élevé et une distorsion au PE plus importante étant donné les puissances électriques nécessaires.

Dans les exemples simulés, le coefficient d'absorption est de 0.55. C'est un coefficient qui ne peut être obtenu en très basses fréquences qu'avec un traitement important et de forte épaisseur.

Si l'on considère que ce traitement conduit à une épaisseur d'environ 1 m, on constatera que la salle de 2.8 m de hauteur ne fait plus que 1.8 m x 2.06-m x 4.88 m (je n'ai pas traité le sol et le mur des enceintes). Elle se réduit à peau de chagrin. Celle de 4 m fera 3 m x 3.8 m x 7.4 m.

Dans les exemples choisis, la salle de hauteur 4 m, me parait être le meilleur compromis. Ca reste une grande salle dont le volume brut est de 195 m3 avec une hauteur, rappelons le de 4 m.

Evidemment pour limiter l'épaisseur du traitement acoustique, on peut optimiser les placement des sub (SBA, DBA ou autre). Mais c'est une autre histoire ...

Cordialement
Jean

PS : 
lien vers le tableur Excel :Room simulation
lien vers le script Scilab de calcul de l'amortissement des modes : :TR modes
lien vers le script Scilab de calcul de la réponse SPL des modes : :Room simulation
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Indien
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

Merci Jean pour la rédaction de cet article détaillé, théorique et pointu.

Cet article pose les bases de l’idéal théorique et des priorités à gérer si on veut optimiser une écoute, qu’elle soit mono auditeur (auditeur solitaire dans l’axe d’une paire d’enceinte) ou multi-auditeurs (comme au cinéma avec des auditeurs possiblement hors axe et une enceinte centrale qui somme les sons en phase, ou qui les reproduits car le mixage des frontales est sur 3 enceintes dont la centrale).

Pour les bases de la fréquence de Schroeder, je pense que le ratio entre le volume global de la salle et le traitement offre des écoutes différentes, par la différence de densités modales, la grande salle offrant plus de diffus plus bas en fréquence.

Dans le grave, les différences de parcours d’onde diffèrent beaucoup car dans une grande salle, le grave passera moins de fois par une cloison que dans une petite salle, le son est moins déformé par l'impédance des murs.

Il y a donc des subtilités temporelles qui rendent l’écoute très différente, même si le grave théorique de la petite salle bien traitée peut être également excellent, ils resteront très différents et finalement plus plaisant dans la grande salle.

Le test absolu est l’écoute en champ libre d’un très gros système en concert par exemple, ou la qualité du grave est incomparable (si le gros système descend assez bas ce qui est rarement le cas hélas). Avec zéro retour du son réfléchi dans la zone d’écoute, il y a zéro perturbation.

Pour le calcul de la simulation de modes, on peut rajouter que l’impédance des murs modifie beaucoup leurs amortissements, une salle en sous-sol en béton brut n’offrira pas le même amortissement qu’un plancher bois et placo léger sous comble qui agissent déjà comme des résonateurs.

Pour le calcul des modes il y a aussi Room Sim dans REW, il offre une prédiction sympa avec un visuel, le choix du placement de(s) source dans l'espace.

A titre perso pour la gestion des modes, je pense qu’il y a aussi la solution du test « in-situ » qui consiste à partir de ce que l’on a concrètement.

Simuler les modes permettra d’optimiser en H ou en V, un placement théorique de sub(s) pour moins exciter un mode, jusque par principe de SBA (Simple Bass Array) par exemple.

Si on ne part pas d’une salle sur feuille blanche, ce qui est souvent le cas pour cause de WAF dans un salon, la solution du caisson de basse inversé permet de faire des compromis par optimisation.

Le principe consiste à placer un caisson de grave sur le point d’écoute, puis d’identifier les zones de placement idéaux des caissons (de préférence sur la zone avant du point d’écoute)
Cela permet de trouver la zone idéale ou on est pas sur un mode (forte résonance qui s’entends bien avec un gain très net et un fort trainage) ou un creux, zone ou le grave semble avoir disparu. L’oreille suffit à pré-définir ces zones tellement c’est net.

Puis en inversant le caisson en le plaçant sur cette zone « idéale » on peut mesurer et regarder l’aspect temporel (en ondelette par exemple) et trouver la place idéale du caisson qui offrira la réponse la plus linéaire en temporel et qui offrira un « couplage » correct avec la salle idéale. Un réglage de phase du caisson est idéal pour encore optimiser.

Plusieurs caissons ainsi placés peuvent contourner depuis la zone d’écoute, une partie des problèmes.
C’est une solution de « contournement » des soucis.

Le choix de réduire la distance critique par rapprochement des caissons du point d’écoute est une alternative complémentaire.

Pour le TR, il est idéal de le réduire, mais je pense qu’il faut faire attention à la gestion des premières réflexions pour « garder de la vie » à l’écoute.

Viser -15dB sur les 10 premières mS (mesuré depuis le PE) est atteignable par un bon compromis entre diffusion et absorption, dépendant aussi de la directivité des enceintes.

Absorber massivement à proximité des enceintes améliore ce ratio (-20dB @15mS), mais pour moi, détériore l’espace virtuel sonore entre le champ direct et ces premières réflexions qui grâce au respect des -15dB @10mS, permet au cerveau de ne pas intégrer ces premières réflexions au champ direct, évènement secondaire donc, perçu comme offrant plus de « spaciousness ».
Cette valeur pour moi est une cible, un repère.
Ne pas le respecter, c’est s’assurer de détériorer lourdement l’écoute, pousser trop haut le curseur de l’absorption, c’est « tuer » l’écoute.

En effet, le mixage contient la réverbération de la salle, mais pour moi et avant tout, le mixage intègre des notions de « transférabilité » dont la cible n’est pas l’écoute du studio, mais le lieu de vie classique de « monsieur tout le monde ».

Respect donc du temps d’intégration, mais pas au delà.


Pour finir, la taille du triangle d’écoute possible dépends avant tout du TR, donc de la distance critique, mais se compense par la directivité des sources.

Hélas, comme il n’est pas possible de faire des enceintes directives jusque bas en fréquence, le DI de ce type d’enceinte à pavillon d'aigu très directif monte en flèche en créant un déséquilibre entre le haut grave et l’aigu.
On a donc un champ direct équilibré, mais une énergie réfléchie qui offre plus de médium que d’aigu, d’où généralement une compensation du "direct" par plus d’aigu, qui devient agressif…

L’idéal serait des enceintes directives jusque bas en fréquence pour offrir un DI plat, jusqu’à la fréquence de Schroeder… mais ça implique de grands pavillons dont les centres acoustiques se retrouvent éloignés, avec un effet point source qui s’efface, la vie n’est pas simple….

Tout n’est finalement que compromis, adaptation à ce que l’on a, ce que l’on peut faire chez soit, une salle dédiée, un salon etc etc.

Avec l’expérience, je trouve que pour l’écoute de la musique pure, un TR très bas n’est pas une obligation, il doit avant tout être linéaire.

Avec de l’image, sur un système 5.1 ou plus, la diminution du TR est bénéfique puisqu’il permet de mieux identifier la localisation des sources dans l’espace.
De plus au mixage, les enceintes latérales et arrières reçoivent un signal général d’ambiance qui recré le « spaciousness » qui pourrait manquer par un TR trop bas, contrairement aux mixages stéréos 2 canaux.

Il faudrait idéalement envisager différemment l’acoustique de l’écoute Hifi mono auditeur 2 canaux, à celle du HC multi-canaux, plus exigeant en termes de localisation avec un mixage qui domine l’ambiance globale de la salle, grâce à un réseau d’enceinte étendu.

Je pense qu'en Hifi mono auditeur 2 canaux, la réduction du triangle d’écoute est la solution à tous les problèmes.
Un triangle d’écoute de 1 mètre, idéalement un peu éloigné des murs avec de petites enceintes coaxiales en radiation directe ou à centres émissifs rapprochés, offrent une superbe écoute.

Quand ce n’est pas possible et que la distance zone d’écoute / auditeur est fixe (cause WAF ou une TV qui fixe la distance) l’augmentation de la directivité des enceintes est l’autre solution.

Le « point source » peut être conservé de près par un montage coaxial, en pavillon ou par doublette H ou V ou quattro coaxiaux.
Là il faut être imaginatif dans sa conception d’enceintes tout en gardant un œil sur le DI et les déséquilibres engendrés à une directivité trop croissante.

Le grave s’optimise par placement des subs et par leurs rapprochements du PE quand c’est possible.
Je pense qu’il est inutile de vouloir descendre trop bas et d’exciter les modes les plus bas en fréquences (un mode à 30Hz est moins gênant qu’un mode à 45Hz)

Dans l’absolu et pour ceux qui partent sur une salle dédiée ou tout est possible, on s’aperçoit qu’une grande salle avec un traitement moins lourds que ce qui serait nécessaire dans une salle plus petite, permet de viser DC plus loin et d’avoir des enceintes plus grandes et pavillonnées qui permettent de conserver une écoute « point source » à distance, donc de conserver un DI plat… et un grave qui « déroule » plus… La vie est mal faite …

Tous ces critères vitaux sont ceux qui caractérisent l’écoute.
Beaucoup de variables et d’ajustements possibles, surtout dans la majorité des cas, des compromis à trouver et finalement des écoutes très différentes, par forcément meilleurs ou moins bonnes d’ailleurs dans leurs différences.
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Indien
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

REW permet pas mal de chose en terme de simulations de modes

Nous parlions de fréquence de Schroeder, dépendant du volume de la salle, voici un comparatif, sans traitement acoustique, d'un volume 14,85m X 11m X 4m de haut, soit 653m3, versus un sous sol de 40m3, soit 5m X 4m X 2m de haut...


1.png
Cliquez pour agrandir
653m3, premier mode gênant à 22Hz, on voit la densité modale qui limite fortement les modes dans les basses fréquences, à partir de 33Hz, les modes sont suffisamment rapprochés pour qu'ils ne soient plus gênant.

2.png
Cliquez pour agrandir
40m3, premier mode gênant à 34Hz, puis un grand creux, puis un second en pleine bande utile à 70Hz, très compliqué à solder.... L'ensemble du grave est déformé par les modes...
En jouant avec la position des Subs en vue de dessus et en vue de face dans Room Sim de REW, on peut espérer améliorer.
Il est aussi possible de simuler une augmentation du nombre de Subs pour voir le lissage sensible des modes, ou de simuler un SBA, d'inverser la phase à 180°, de jouer avec les délais, les fréquences de coupures etc etc...

Mais le simulateur montre que c'est le traitement acoustique qui agit le plus comme le montre ci-dessous, une simulation avec et sans traitement, ici 0,90m derrière le mur des enceintes (un assimilée InWall absorbant)
4.png
Cliquez pour agrandir
Ici avec les 0,90m d'absorption

3.png
Cliquez pour agrandir
Ici sans traitement

Ce ne sont que des simulations, l'impédance acoustique des murs / sol / plafond, change beaucoup de choses, d'ou l'idée de tests par caisson au point d'écoute, mais REW simule bien les phénomènes et montre déjà les grandes lignes de ce qui se passera, ainsi que les moyens théoriques de limiter les modes.
Pio2001
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Pio2001 »

Indien a écrit : 17 sept. 2024, 13:31Cet article pose les bases de l’idéal théorique et des priorités à gérer si on veut optimiser une écoute
Les bases :surprised: ...

Qu'est-ce que ça doit être, le détail !
THXRD
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par THXRD »

Formidable post ..Jean.
Tu ne l’a pas commencé aujourd’hui ?? ( sinon Superman est ridicule face ã toi )

A peu de chose près tu arrive dans les mêmes chiffres .. le début des modes «  insolés » ( mesurés) est 31 hz
Mais le gradinage casse la salle ….

Après il faut garder en mémoire que comme dit sur l'autre fil , Tr est un élément dans l’entendu ..et pas le seul
Et qu’il ne faut pas descendre «  trop bas » .. sinon c’est une écoute monitoring de travail ….et non adaptée
Hors , aucun travail de mix n’est conçu pour être écouté tel quel comme en nearfield ..de «  travail »
L’ingé en tiens compte ..pour permettre une reproduction «  utilisateur dans une salle .. «  grand public «  «  agréable ..

En simple l’enregistrement à besoin lors de la reproduction au final chez l’usager ..d’un peu de diffu mais ni trop , ni trop peu et un point très important …. Vpas n’importe comment …. la durée et l’importance de l’absorption ( et la régularité de celle ci avec la fréquence ) sur les premières réflexion..est un des paramètres décisif ( avec d.autres )
Et c’est là qu’il existe ( entre autre ) une grosse différence avec la taille des salles ….

Si l’enregistrement contenait tout ..une écoute en champs libre serait la meilleure ..
Hors c’est justement le contraire ,
Sauf à user d’immersif natif avec beaucoup de canaux .. ( faudrait un immersif total ) , un mix stéréo entendu en champs libre , c’est globalement pas bon …, ni coté espace , ni en équilibre de timbre .,
Très facile à vérifier …suffit de sortir le système dans le jardin
Ça fait 50 ans que je le fais …, par la force des choses , je pense qu’Indien le pratique aussi ..

Je ferais aussi un parallèle avec l’image
Arithmétiquement .. une image de 2 m de base .. regardée à 2,5 m’, c’est la même chose qu’une de 8m de base regardée à 9/10m…
Sauf que c’est visuellement totalement faux ..
c’est ce que je constate tout autant avec le son .. .. ( pour d’autres raisons ..bien sur )

Donc important , absorber le plus bas possible en fréquence , et pas trop .. .. ni pas assez …
Roland
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JIM
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par JIM »

Merci Jean pour la démonstration.

Il faut un volume minimum pour de nombreuses raison.
Le pire cas souvent rencontré est d'avoir la position d'écoute positionnée contre le mur en fond de salle, souvent rencontré car position du canapé dans la plupart des salons.
J'avais vu comme recommandation qu'il fallait plus de 1,5m mais je ne me rappelle plus la source.

Il y a le temps d'arrivé des réflexions précoces, etc ...

Le traitement absorbant est à privilégier en fond de salle et non l'avant mais que ce soit en petite ou grande salle, on réalise toujours des compromis sur l'espace perdu dédié au traitement acoustique.
Il est beaucoup sujet d'absorption par matériaux poreux mais Newell et Tom Hidley utilisaient majoritairement l'effet membrane de la boîte interne pour absorber le grave. Il faut juste éviter que cette peau est un facteur d'amortissement catastrophique. Le traitement poreux vient en complément de l'effet membrane ce qui limite son encombrement.
Sur ce point, le traitement réalisé dans les studios NE ne sont pas des plus compact mais la partie encombrante est plutôt dédiée bas médium !

Pour moi le grave en grande salle est plus simple car on peut s'abstraire du comportement modal avec des modes isolés.
On peut donc placer simplement le ou les caissons sur la scène frontale et écouter n'importe où en salle en conservant une réponse relativement lisse chargée de réverbération. Ultra simple et homogénéité garantie comme dans n'importe quel cinéma.
Le besoin de traitement restant proportionnel à la surface, en terme de coût, c'est vite vu et on entend aussi ce qui est généralement pratiqué dans ce domaine dans les salles commerciales !

Dans une salle plus petite, il y a quelques solutions mais qui demandent plus de technicité et qui ne seront pas praticable partout.
viewtopic.php?t=126
Dans tous les cas, sauf à traiter énormément au plafond sur les côtés et à l'arrière, le plus important reste la position des caissons et des positions d'écoute. Pour ça, on trace sur le plan de la salle la position des nœuds pour les premiers modes axiaux, la position des sources et des places d'écoute !

Comme le fait remarquer Jean, difficile de placer 1m sur tout les murs tout en conservant un volume raisonnable si on part déjà d'un volume limité.

En général, la première contrainte est le local disponible rarement bien conçu pour accueillir une forte pression acoustique et la connaissance du dit local. Et plus on isole, plus il faut traiter, ceci étant surtout vrai dans le grave.

Qui a cartographier les modes propre en 3 dimensions dans sa salle d'écoute afin de définir les meilleures dispositions à retenir ?
THXRD
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par THXRD »

Et hélas , comme tu le dit même en grande salle , il y a les contraintes physiques ..d’ou compromis
Si j’avais pu perdre 1 ou 2 m à l'arrière .. mais dėja perdre 68 cm était la limite ..
et de toute manière comme il faut encastrer les enceintes dans le inwall , on en profite pour faire l’absorbeur
c’est ce qui fait dans la majorité des cas ..
comme dit à Jean ..en TBF une approximation de DBA fonctionne .. plutôt bien ., la limite haute dépendra de trop de choses , chez moi 35/40 .hz .. et ça fonctionne parfaitement en dessous de 20 hz ( quasi impossible avec de l’absorbant sauf épaisseur delirante
au delà vers le haut faudrait des conditions de nombre de HP , de dispositions de deux ci et une géométrie de salle et aménagement interne irréaliste ( qu’il y ait processing magique ou pas .,)
D’autant que LR ou LCR , n’etant pas dans la boucle DBA ( ni acoustique , ni en signal) ça ne résout rien sur ce point ..
Evidemment, ça coute en HP , ampli et électronique ….
Oui , on dit généralement 1,50 m mini .. c’est rarement respectė en domestique
J’ai beaucoup plus , .. un avantage des grandes dimensions sur ce point
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Jean Fourcade
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Jean Fourcade »

Merci pour vos commentaires. Mes réponses :
THXRD a écrit : 17 sept. 2024, 20:15 Après il faut garder en mémoire que comme dit sur l'autre fil , Tr est un élément dans l’entendu ..et pas le seul 
Et qu’il ne faut pas descendre «  trop bas » .. sinon c’est une écoute monitoring de travail ….et non adaptée 
Attention Roland, mon post traite avant tout de l'absorption des modes en basses fréquences et dans la bande 0 - 200 hz, on n'absorbe jamais trop. 
Au-dessus, on n'a plus de problèmes : un simple matériau poreux fait le job. Et, on peut ajouter de la diffusion judicieusement placée selon les gouts de l'auditeur.
La remontée du Tr dans les TBF est toujours subie, non voulue. Comme les enceintes sont de moins en moins directives, plus on descend en fréquence, plus il faudrait, pour maintenir une distance critique constante, abaisser le tr.
JIM a écrit : 17 sept. 2024, 20:37 Pour moi le grave en grande salle est plus simple car on peut s'abstraire du comportement modal avec des modes isolés.
Au bémol près, qu'il faudra quand même fortement absorber dans les basses fréquences.  C'était l'objet de mon post : pour baisser la fréquence de Schroêder en dehors de la bande audible, il faut une grande salle et une forte absorption dans les basses. 
JIM a écrit : 17 sept. 2024, 20:37 Dans tous les cas, sauf à traiter énormément au plafond sur les côtés et à l'arrière, le plus important reste la position des caissons et des positions d'écoute. 
Du coup , une forte absorption dans les basses dans une plus petite salle donnera une réponse en fréquence bien linéaire. Effectivement, il faudra un peu plus affiner la position d'écoute et le placement des caissons, ce qui n'est pas trop un problème dans une salle dédiée.

Par contre, on profitera d'un Tr globalement plus faible. On évitera ainsi l'effet de masque du son de la salle d'enregistrement par la salle d'écoute (voir mes graphiques sur les courbes champs direct, champ total).  Sur ce point, un Tr de 0.3 s est, de mon point de vue, trop important. Il est préférable de viser 0.2 à 0.15 s et la conséquence est que cela limite le volume de la salle autour de 200 m3.

Il convient ici de pointer du doigt une différence entre le home cinéma et l'écoute purement HIFI. En home cinéma, il n'y a pas de réverbération à l'enregistrement : les scènes extérieures par nature n'ont pas de réverbération et le doublage des dialogues en studio se fait dans des "cabanes" (terme du métier) fortement amorties. L'effet de masque n'existe pas.

Indien a écrit : 17 sept. 2024, 13:58 Le sujet de la distance auditeur / enceinte est passionnant, si on considère 0,50m versus 10m ou plus, que dans les 2 cas on est à DC et que dans ces mêmes 2 cas, les sources sont considérées "point source purs".
Si on veut essayer de regarder de près les différences : 

- Il y a forcément le volume de la salle, le son passe moins souvent par les murs
- la distance avec la zone des premières réflexions est proportionnelle avec la taille du triangle d'écoute et de la distance sources / murs / sol / plafond
- Le ratio temps de vol du champ direct / nombre de réflexions et densité du champ réverbéré est totalement différent.

L'impact sur nos fonction de transfert est donc colossal et facilement ABXable,
Je ne comprends pas bien tes deux derniers ratios. Concernant le premier, c'est faux. Pour un même coefficient moyen d'absorption, quel que soit le volume,  sur la durée du tr, le nombre de réflexions est strictement identique. Sur ce critère seul, ce n'est donc certainement pas  ABXable. 

Par contre ...
THXRD a écrit : 17 sept. 2024, 14:11 C.est surtout la temps des early decay qui est différents et change beaucoup de choses 
Oui et non. Concernant les premières réflexions, il y a un effet de seuil. Si l'on prend la norme EBU Tech. 3276, les réflexions pendant les 15 premières millisecondes doivent être atténuées de 10 db. À la vitesse du son, 15ms donne 5.16 m. Les petites salles sont pénalisées, mais à partir d'un certain volume, il n'y a plus de problèmes. Concernant ce critère, une salle de 800 m3 n'apporte pas de gain significatif en comparaison d'une salle de 200 m3.

J'aimerais revenir sur le tr optimum d'une salle.  La norme EBU Tech. 3276, donne la fameuse formule du temps de réverbération en fonction du volume avec tr = 0.25 (V/V0)^(1/3) . V0 est un volume de référence égal à 100 m3.

Pourquoi avoir opté pour une puissance 1/3 ? Pourquoi le coefficient de 0.25 est-il optimal ?

À partir de cette formule, et en reprenant les ratios des salles que j'ai données en exemple, on peut calculer le coefficient d'absorption moyen et le ratio de la distance critique a la largeur de la salle. Voici ce que l'on obtient :

Image
Image

Le coefficient d'absorption est constant et la distance critique vaut la largeur de la salle. En y réfléchissant, on comprend qu'il ne pouvait en être autrement d'utiliser une puissance (1/3) au volume conduisant à un coefficient d'absorption moyen constant. Dans le cas contraire, un coefficient d'absorption non constant conduirait à des difficultés de réalisation entre les petites et les grandes salles.

C'est la valeur du coefficient 0.25 qui fixe la valeur de la distance critique. Les salles de mon post suivent la loi : tr= 0.15 (V/V0)^(1/3) conduisant à un ratio dc/largeur de 1.4

 
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par JIM »

Jean,

La grosse différence reste que même sans traitement important, la réponse lissée du grave sera linéaire et équivalente en terme de rendu quelque soit la position d'écoute pour une grande salle. C'est ce qu'il se passe dans n'importe quel cinéma et c'est ce qui le rend le résultat bien meilleur en général.

L'équivalent dans une salle dédiée domestique peu traité est très différent en terme de rendu et pas du tout homogène d'une place à l'autre.

Mais oui, je suis entièrement d'accord avec ce que tu décris. Pour avoir un grave correct, il faut effectivement absorber jusque bas en fréquence dans tous les cas et les différences s'amenuisent d'autant.

Comme je le faisais remarqué à Roland, je n'ai pas trouvé le grave très différent au final de ce que j'obtiens chez moi.
Au bout d'un moment, si on ne mesure pas de mode à la position d'écoute et quelque soit le volume, il est normal que ça tende à se rapprocher, surtout si la réverbération reste courte au regard du volume.
En tout cas, c'est mon ressenti.
En fait, c'était la première fois que j'entendais un grave s'approchant de ce que j'ai à la maison.

Malgré tout, c'est beaucoup plus homogène sur la profondeur chez Roland. Rendu très très stable lorsque l'on se déplace dans la salle.
Seul un DBA pourrait aider dans mon cas à réduire cet écart mais ça profitera surtout à la 2° rangée où les modes sont mesurable et audibles. Et pourtant, j'ai déjà beaucoup d'absorption à l'arrière.
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

Le grave chez Roland est le meilleur que j'ai entendu en salle, c'est profond et ça déroule, je pense que c'est principalement lié au volume dans lequel on trouve une lourde artillerie et à sa F3 très basse.
Déjà dans la salle précédente (V3) c'était exceptionnel sur ce point.

L'achat de ma grande salle (qu'il faut que je réalise :D )est axé sur ce but de son ultime jusque très bas en fréquence, si j'avais pu le faire dans 60m2 et s'il existait un moyen d'y parvenir, je n'aurai pas fait cet investissement !

Mon salon (68m2) ou j'ai fait un effort important en terme de grave, offre une écoute très sympa des BF, 4 caissons dont 2 en angle (assimilés pavillonnés) et 2 autres placés à la mesure pour optimiser 1m2 de PE, mais il n'y a pas ce que j'entends dans une grande salle, c'est propre, linéaire, mais il manque ce petit truc... qui fait toute la différence...

En salle Imax, la section Sub étant "solide", c'est excellent !

En champ très proche, j'obtiens un excellent grave, mais c'est très différent, qualitativement très supérieur à tout ce que l'on entends dans une pièce avec des modes marqués (donc la majorité des pièces... :D )

Mon grave préféré c'est le grave en plein air, sans vent, exemple en concert devant un très gros système qui descends (c'est rare en concert et c'est nouveau, la F3 est calée à 40Hz au lieu de 45, donc on a encore du 35Hz qui passe fort, mais ça demande 1/3 de plus en ressource matériel, 1/3 de plus de subs, souvent un groupe électrogène en plus car le système passe de 60 à 100kW pour quelques petits Hz de gagnés, qui finalement coutent très cher :D )
JIM
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par JIM »

Je me doute que ton investissement est basé sur ton ressenti mais je n'ai pas entendu le petit truc en plus de mon côté.

Il y a quand même un monde entre le grave en extérieur dont tu fais référence car il n'est aucunement enrichi et à l'opposé du comportement en salle. Il n'y a rien en plus à l'extérieur ...

ps : J'ai corrigé le pb à 200Hz avec le positionnement des caisses (suppression réflexion sol) et ça modifie la perception du grave. Nouvelle caisse pour mise au propre en cours de réalisation.
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

Nous entrons dans l'appréciation au travers de nos subjectivités respectives et je comprends que les goûts varient, je respecte cela et ne parle que de mon ressenti personnel bien sur.

De mes expériences, le grave plein air est celui qui m'impressionne le plus, je suis copain depuis l'école avec l'un des salariés d'Audiolite qui est un gros prestataire Breton et même Français, il font tout les gros festivals Breton, vont même à Paris https://audiolite-sonorisation.com

Ils font (entre autre) les 3 grosses scènes des vieilles charrues dont Glemor qui est la plus grande scène Française, pour les passionnés de son que nous sommes, tout en Adamson.

Il faut aller écouter leurs montages, tout spécialement dans le grave, il y a 3 array (1 sol, 1 L et 1 R), environ 60 boites (des Adamson E-219 qui sont des Manifold de 19", 2 par boites, remplaçant des T21, plus de course, Fs plus basse) soit 120 19" longue courses, ampli Lab-PLM 20000, 150kW juste pour le grave, tout est processé / Dante.
https://adamson.ai/product/e-series/e219

Depuis l'arrivée des E-219, les ingé son peuvent descendre en fréquence en fonction des presta, de ce qui est demandé par l'artiste, il y a plus de marge.
L'an passé, sur le DJ Joris Delacroix à la fête du bruit à Landerneau (lieu de naissance d'Audiolite), le système était comme chaque année... surdimentionné et la F3.... plus basse qu'usuellement ailleurs, avec un gros facteur de crête, pour l'amateur de grave que je suis, j'ai bien aimé :D

En plein air, il n'y a que la réflexion sol, pas d'obstacle, pas de déformation de l'onde sonore.

Je suis d'accord avec l'enrichissement de la salle, mais hélas dans les salles trop peu volumineuses, il n'est pas assez diffu, dans de grandes salles de ciné, ça commence à s'approcher du plein air, mais c'est souvent le système qui est sous dimensionné, sauf en salle Imax, pour les 2 que je connais ou là je trouve le grave remarquable.

Enfin, là je suis à comparer des choses qui ne se comparent pas, on fait fausse route à comparer le grave d'une salle de 120m3 avec une autre de 800, avec du plein air ou encore du champ proche, ça peut etre agréable dans chacune de ces configurations, mais ça me semble trop différent pour les mettre face à face et les comparer.
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

JIM a écrit : 18 sept. 2024, 13:03 ps : J'ai corrigé le pb à 200Hz avec le positionnement des caisses (suppression réflexion sol) et ça modifie la perception du grave. Nouvelle caisse pour mise au propre en cours de réalisation.
Faudrait que l'on fasse sur SPL, comme pour la salle de Roland, une présentation de ta salle, avec tes dernières modifs, genèse, futurs projets, ce serait sympa et instructif pour tout le monde !
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par JIM »

Indien a écrit : 18 sept. 2024, 15:59 Je suis d'accord avec l'enrichissement de la salle, mais hélas dans les salles trop peu volumineuses, il n'est pas assez diffu, dans de grandes salles de ciné, ça commence à s'approcher du plein air, mais c'est souvent le système qui est sous dimensionné, sauf en salle Imax, pour les 2 que je connais ou là je trouve le grave remarquable.

Enfin, là je suis à comparer des choses qui ne se comparent pas, on fait fausse route à comparer le grave d'une salle de 120m3 avec une autre de 800, avec du plein air ou encore du champ proche, ça peut etre agréable dans chacune de ces configurations, mais ça me semble trop différent pour les mettre face à face et les comparer.
Sauf si la grande salle comme la petite sont fortement traitées si bien que le direct prend une part prédominante.
Direct que l'on retrouve exclusivement en extérieur.

C'est un peu l'objet de la démonstration de Jean.
Plus les salles sont traitées et moins les différences de volume prennent de l'importance.

Roland use en plus d'une voie grave directive.
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

Le traitement lisse les modes comme le montre mes simus d'hier viewtopic.php?p=4684#p4684

Il n'augmente pas la densité modale, je pense que c'est ce qui s'entends
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par JIM »

Si comme proposé par Jean le traitement est très performant, les modes ne sont plus présent car les réflexions qui en sont à l'origine totalement/suffisamment absorbées. On en revient à ce que j'ai écris juste au dessus.
On a donc en théorie l'équivalent du son en extérieur, du moins, on s'en approche.
Voir les simus postées dans le sujet SBA/DBA.
Avec le traitement à l'avant comme tu l'as fais, tu te prend une belle réflexion du mur arrière dont la fréquence varie avec la position.

Le nombre de mode de la salle si elle n'était pas traitée n'a aucune importance dans ce cas particulier et ne jouera pas sur le rendu.
Bien sûr, c'est plutôt rare mais je pense que c'est ce que vise Jean pour son futur traitement acoustique.

Je ne sais pas également dans quelle mesure les modes propres sont visible sur une mesure chez Roland mais entre le traitement et la ligne de grave, je ne pense pas qu'ils aient beaucoup d'influence.
En tout cas, ça se voit très vite sur une mesure non lissée.
JIM
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par JIM »

Voici comment j'ai traité les modes chez moi.

En latéral, le positionnement des caissons en SBA fait qu'aucun mode dans la bande SUB/LFE n'est excité.
En vertical, la hauteur double à l'arrière qu'à l'avant présente une inclinaison en rapport avec la hauteur moyenne qui empêche toute formation de mode en dehors du premier qui est très peu excité car le placement des caissons à mi hauteur limite l'excitation du mode suivant le principe SBA (ici avec une expansion de l'onde et non une onde totalement plane, comme un pseudo pavillon).

La boite interne a été calculée pour un compromis entre isolation/absorption et encombrement d'où une fréquence de résonance fixée à 30Hz qui a tendance à absorber à cette fréquence. Parfaitement visible sur ma première mesure de reverb une fois l'estrade réalisée.

Sur la profondeur, l'estrade est ouverte sur l'avant de la salle et forme un bass trap énorme qui pour le coup absorbe très bas. Les angles de l'estrade à l'arrière sont ouvert la aussi pour favoriser l'absorption dans les coins.
Le plenum du plafond à l'arrière de la salle est de plus de 60cm, je n'ai plus la mesure exacte.
Et on fini avec deux gros corner trap qui pour le coup présente une absorption moins efficace. (recouvert aujourd'hui en parti de diffuseurs).
Il reste la partie centrale en partie réfléchissante/diffusante mais dont la forme et la profondeur diffuse le bas médium.
Le fait que la surface soit double à l'arrière réparti la pression et augmente l'efficacité du traitement.

Les angles au niveau des enceintes sont également absorbant.

Les guides latéraux bourrés de laine absorbaient également beaucoup le grave mais c'était trop et ils ne remplissent plus leur rôle aujourd'hui, ils sont devenu des diffuseurs. La pression diminuait quand on s'approchait du mur ce qui n'est plus le cas aujourd'hui. Travail sur la linéarisation du rt qui n'a pas sa place ici.
HC-42-BR.JPG
HC-42-BR.JPG (82.55 Kio) Vu 280 fois
HC-73-BR.JPG
L'évolution envisagée consiste à ajouter 2 caissons dans les corners traps avec les Hps/Event au plus proche de la jointure de la porte pour faire un pseudo DBA. Ca permettra d'uniformiser la réponse sur la profondeur de la salle, surtout utile pour la seconde rangée et par curiosité.

Donc, traitement plutôt lourd, positionnement des Hp étudié et forme de la salle qui aide beaucoup également.
Les problèmes mesurés concernent plutôt la plage de fréquence au delà de la fréquence de Schröder dans mon cas.
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

C'est un super boulot, confirmé par une superbe écoute !!
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Indien »

JIM a écrit : Si comme proposé par Jean le traitement est très performant, les modes ne sont plus présent car les réflexions qui en sont à l'origine totalement/suffisamment absorbées. On en revient à ce que j'ai écris juste au dessus.
Il faudrait tout absorber, murs / sol / plafond pour tout lisser, donc une écoute anéchoique, pour le grave le problème serait réglé, mais quid pour les fréquences supérieures ?
JIM a écrit : On a donc en théorie l'équivalent du son en extérieur, du moins, on s'en approche.
Je serai curieux d'écouter ça.
Sur les écoutes en champ très proche, le grave se rapproche d'une écoute anéchoique, c'est pourtant très éloigné de ce que j'entends dans une bonne salle, pas mauvais mais très différent.
JIM a écrit : Voir les simus postées dans le sujet SBA/DBA.
Ca oui, mais le principe n'est pas basé sur une absorbtion large bande de la quasi totalité des modes.
JIM a écrit :Avec le traitement à l'avant comme tu l'as fais, tu te prend une belle réflexion du mur arrière dont la fréquence varie avec la position.
Ca fait 13m de long, il y a un bar et une bibliothèque sur l'ensemble de l'arriere de la salle, mais je suis d'accord que dans un monde idéal, l'absorbtion devrait etre à l'arriere, avec éventuellement un Inwall en dur à l'avant, basé sur la diffusion comme le fait Neweel sur certains de ses montages.

A l'avant ça fonctionne malgré tout pas mal, vu les longueurs d'ondes et les réflexions proches, l'effet n'est pas neutre et puis dans ce cas particulier, ce n'est pas une salle enterré, il y a un faut plafond, 150mm de LDV au dessus puis planché bois, les murs sont en placo avec isolation 150mm en LDV.
JIM a écrit :Le nombre de mode de la salle si elle n'était pas traitée n'a aucune importance dans ce cas particulier et ne jouera pas sur le rendu.
Bien sûr, c'est plutôt rare mais je pense que c'est ce que vise Jean pour son futur traitement acoustique.
C'est là ou je ne comprends pas, j'ai lu à maintes reprises que l'épaisseur des traitements devait correspondre à 1/4 lambda, ça ferait plus de 2 mètres d'épaisseur pour 34Hz :shock:
JIM a écrit :Je ne sais pas également dans quelle mesure les modes propres sont visible sur une mesure chez Roland mais entre le traitement et la ligne de grave, je ne pense pas qu'ils aient beaucoup d'influence.
En tout cas, ça se voit très vite sur une mesure non lissée.
Clairement
Enfin, je n'ai aucuen expérience d'écoute dans ce type de salle très amortie, ça m'intéresserait d'écouter, j'imagine qu'il faudra beaucoup de diffusion
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Jean Fourcade
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Re: Le problème des modes en basse fréquence

Message par Jean Fourcade »

Merci JIM pour ces information concernant le traitement de ta salle !
Indien a écrit : 19 sept. 2024, 00:10 C'est là ou je ne comprends pas, j'ai lu à maintes reprises que l'épaisseur des traitements devait correspondre à 1/4 lambda, ça ferait plus de 2 mètres d'épaisseur pour 34Hz :shock:
L'absorption que je prévoie est basé sur des membranes accordées sur les modes de la pièce (épaisseur du plenum environ de 20 cm à 30 cm) plus des guides d'ondes de 1m à 1.5 m inclinés à 40 deg. Ca donne une épaisseur d'absorbant de 1,3m sur le fond et 1 m sur les cotés. Je ferai un post pour mieux expliquer le projet.
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