Sound Pixel Lab

Bonjour à tous,

La mesure du rapport DRR champ direct sur champ réverbéré en fonction de la fréquence permet d'évaluer la distance critique. Si ce rapport vaut 0 dB, le point de mesure se situe à la distance critique. Si ce rapport est positif, le point de mesure se situe en deçà et, dans le cas négatif, le point de mesure se situe au-delà.

Peut-on évaluer ce rapport à partir du C50 calculé par REW ?

L’indice de clarté C50 exprime le rapport entre l’énergie sonore arrivant dans les 50 ms suivant l’arrivée du champ direct et l’énergie arrivant après 50 ms.

On sait que la décroissance de l'énergie est une exponentielle dont on connait la constante de temps qui se calcule à partir de la valeur du RT60.

On peut donc calculer le rapport de l'énergie uniquement du champ réverbéré arrivant dans les 50 ms en ratio de celle arrivant après les 50 ms.

Or l'indice de clarté C50 inclut dans l'énergie sonore arrivant dans les 50 ms l'énergie du champ direct. On comprend dès lors que ces deux calculs vont permettre de calculer le rapport DRR. Pour plus de détails avec les formules, voir ce document : Calculs.pdf

Par ailleurs, pour calculer d'une autre façon ce même rapport DRR champ direct sur champ réverbéré, on peut, sur une même mesure prise au PE, fenêtrer une première fois la réponse impulsionnelle à partir du début de l'impulsion jusqu'à la date correspondant à la première réflexion. Dans un second temps, on fenêtre l'impulsion à partir de cette date jusqu'à la valeur du temps de réverbération. On calcule enfin le ratio de ces deux mesures.

Afin de valider cette méthode, je l'ai appliquée au calcul du C50.

Voici dans un premier graphe la valeur du C50 calculé par REW :


Voici dans un second graphe la valeur calculée à partir des FFT des impulsions fenêtrées comme précédemment expliqué :



On trouve une courbe très proche.

Se pose alors pour le calcul du DRR le problème de fixer la frontière entre le champ direct et le champ réverbéré. On peut, pour cela, examiner la forme de l'impulsion.

Voici l'impulsion mesurée au PE :


Le léger pic situé vers 1.8 ms est identifié comme étant la réflexion du sol. Je me suis donc placé juste avant pour calculer le champ direct.

La résolution fréquentielle résultant d'une fenêtre de 1.8 ms ne permet pas de descendre en dessous de 600 hz.
Une fenêtre de 1.8 ms correspond environ à :

• 1 cycle à 600 hz
• 3 cycles à 2000 hz
• 7 cycles à 4000 hz
• 14 cycles à 8000 hz.

Voici ce que donne la valeur du rapport champ direct sur champ réverbéré :


On constate qu'au PE la DC est déjà atteinte à 600 hz à partir duquel le champ direct prédomine.

Que donne maintenant la méthode exposée en début de ce message du calcul du DRR à partir de la valeur du C50 et du temps de réverbération ?

Voici la valeur du temps de réverbération mesuré par REW :


Voici un fichier Excel qui calcule le DRR en fonction du C50 (7ᵉ colonne) :


On trouve des valeurs cohérentes avec celle de la méthode de fenêtrage (8ᵉ colonne). Le lien sur le fichier Excel : Calcul DRR.xls

Cordialement
Jean

Bonjour Jean,

Tu peux aussi utiliser les méthodes de fenêtrage par cycle ou multi fenêtrages proposés par REW.
Dans le médium/aigu, fenêtrage avant la première réflexion et sur les fréquences plus basse, on ajuste pour être proche de 3 cycles.
Ou
Fenêtrage à 1 ou 3 cycles directement, ce qui est encore plus rapide mais un peu moins précis dans le médium/aigu.

En comparant avec la réponse sans fenêtrage mais lissée, tu as directement une bonne estimation du direct et de l'influence du champ réverbéré.

Merci Jean, merci JIM !

Je pense aussi que cette estimation est utile, d’ailleurs à l’écoute c’est Assez facile à définir sur un morceau dont le mix offre un centre fort, en se reculant des enceintes, le centre se dilue et fini noyé dans la réverbération

Evidement dans une salle traitée ou la fusion du champ direct et des premières réflexions est gérée, la la zone à distance critique est plus vaste vers l’arrière de la salle

Perso j’utilise une technique inspirée par Greg Laggarigue à base de MMM, rapide et simple

. .

On fait plusieurs MMM en commençant proche des enceintes, par pas de 0,50m, puis on se recule vers le fond de salle dans l’axe de l’équidistance des enceintes

La zone ou la mesure montre une forte déviation indique que l’on est dans le diffus.

La zone intermédiaire, matérialisée par le trait noir indique le point approximatif de la distance critique.

L’indication de la distance critique est estimation avec une certaine tolérance autour du point idéal théorique

Bonjour JIM et Jean-Marc,

Dés que tu utilises une FDW tu ne peux plus calculer le DRR mais le champ direct sur le champ total. Il faut ensuite effectuer quelques calculs pour revenir au DRR.

Sans ces calculs, selon moi, c'est moins parlant. A la distance critique le DRR vaut 0 dB. Le rapport Direct sur Total vaut -3 dB, Mais plus le DRR augmente, plus le rapport direct sur Total diminue. Avec un DRR de 10 db, le rapport Direct sur total vaut -0,8 dB. C'est un peu contre intuitif.

Il y a effectivement plusieurs manières de faire. Jean-Marc en a donnée une autre.

Cordialement
Jean

Oui Jean-Marc, j'avais proposé une méthode approchante pour estimer la distance critique mais c'est beaucoup plus long et fastidieux car il faut mesurer précisément à plusieurs distance par pas de 50cm, c'est beaucoup plus lourd.
Surtout en MMM ou part principe, on déplace le micro manuellement.
Il était également compliqué pour l'avoir essayé d'être précis très proche de l'enceinte. C'est en fait impossible pour les grosses enceinte ce qui m'avait amené de mon côté à limiter la plage de fréquence à ce qui se passe au dessus de 500Hz afin de ne rester que sur un point source (le pavillon).

Jean, plutôt qu'afficher un rapport, je préfère visualiser simultanément le direct isolé avec la fenêtre variable ou part cycle et la réponse non fenêtrée (direct + diffus). En sachant que direct + diffus amène à +3dB par rapport au direct quand on est à la distance critique, on sait ce qui domine à l'écoute très rapidement sans nécessité de faire de calcul.

L'important est de toute façon d'utiliser des méthodes avec lesquelles on est à l'aise.

Hello tous,
ce genre de mesure est aussi fait par Genelec dans les rapports GRADE https://www.genelec.com/glm-grade mais avec une limite à 20ms :

Il y a un certain temps, j'avais aussi ajouté une mesure comparable sur mon site https://www.loudspeakers.audio/ :

J'ai aussi utilisé la même limite de 20ms afin de comparer avec les valeurs de Genelec.
Dans le cas de locaux d'écoute, il me semble qu'une valeur de 20 à 30 ms est plus judicieuse que les 50ms proposés par les normes de type C50.
Par contre, pourquoi approcher ces mesures de celle de la notion très discutable de distance critique ?

jlo a écrit : ↑08 nov. 2025, 22:03 Hello tous,
ce genre de mesure est aussi fait par Genelec dans les rapports GRADE https://www.genelec.com/glm-grade mais avec une limite à 20ms :

Il y a un certain temps, j'avais aussi ajouté une mesure comparable sur mon site https://www.loudspeakers.audio/ :

J'ai aussi utilisé la même limite de 20ms afin de comparer avec les valeurs de Genelec.
Dans le cas de locaux d'écoute, il me semble qu'une valeur de 20 à 30 ms est plus judicieuse que les 50ms proposés par les normes de type C50.

Et oui ! d'ailleurs TMS expliquait la même chose il y'a 20 ans j'en m'en sert toujours également. 20/30ms est effectivement plus adapté dans nos pièces de volume très modestes.

Intéressante la vidéo de Genelec.

jlo a écrit : ↑08 nov. 2025, 22:03 Par contre, pourquoi approcher ces mesures de celle de la notion très discutable de distance critique ?

Justement, discutons-en.

Je trouve ce rapport C20 plus discutable que celui qui calcule l'énergie du champ direct sur le champ réverbéré, rapport qui définit la distance critique.

À ce propos, un article qui traite de ce calcul :
En effet, pourquoi 20 ms et pas 10 ou 30 ? Et, une fois qu'on a fixé une valeur temporelle, quelle valeur de rapport doit-on viser et pourquoi ?

On sait que la réverbération du local de l'auditeur perturbe la réverbération de l'enregistrement. Lorsqu'il y a extinction d'une note dans l'enregistrement, pour être perçue comme telle, il ne faut pas que la réverbération du local de l'auditeur augmente artificiellement la durée de l'extinction. Cela induit deux contraintes : il faut que le champ direct soit supérieur au champ réverbéré (écoute en deçà de la DC) et que le RT60 du local de l'auditeur soit inférieur au RT60 de l'enregistrement.

Ainsi on peut se fixer une valeur de +3 dB pour ce rapport, sachant que généralement il est croissant avec la fréquence. 

On peut objecter que cela conduit à des temps de réverbération trop courts désagréables.

Cependant, il ne faut pas confondre le RT60 que l'on obtient mesurée au PE avec les enceintes d'écoute (qui n'est pas réellement un RT60, plutôt un decay) avec celui calculé en plaçant un dodécaèdre au PE. 

En fonction de la polarisation du local, ces deux valeurs peuvent être très différentes. C'est le concept de Hearing Double des salles FTB dont voici un article : Hearing Double

Je renvoie à ce post qui traite du concept : Northward acoustic : le concept de Front-to-back (FTB)

Jean Fourcade a écrit : ↑12 nov. 2025, 20:12... avec celui calculé en plaçant un dodécaèdre au PE ...

Euh ... pour faire un RT60 (ou d'une manière générale une qualification de pièce), la source omni va avoir plusieurs points d'émission (à 1m minimum d'une paroi et à plusieurs endroit de la pièce) puis une série de point de mesure avec le micro suivant une cartographie définie (quadrillage).

Une fois fait, on fait une moyenne des résultats pour avoir le RT60 de la pièce.

Du moins, c'est comme ça que j'ai fait chez moi et c'est comme ça que j'ai lu comment faire.

D.

Jean Fourcade a écrit : ↑12 nov. 2025, 20:12 Je trouve ce rapport C20 plus discutable que celui qui calcule l'énergie du champ direct sur le champ réverbéré, rapport qui définit la distance critique.

Je trouve aussi.
Ces critères proviennent surtout d'acoustique de salle avec des réverbérations très élevées et de très grand volume pour de la musique vivante. Les salles de concert.
Le but est bien à l'origine de faire le rapport entre le direct et premières réflexions fusionnées vs champ réverbéré pour déterminer un niveau de clarté.

La meilleure façon d'isoler le direct est de réaliser des fenêtres variables en nombre de cycle, à la rigueur avec une fenêtre fixe dans l'aigu de 2 ou 3ms (avant la première réflexion).

Avec des temps de réverbération court, ça n'a pas de sens.
Mieux vaut aussi un critère comme l'absence de réflexion au dessus de -10dB dans les 10ms.
Tout niveau supérieur entraine une déformation de l'image sonore. Cf travaux de Toole.

D'ailleurs, il est bon de rappeler les définitions (source Akustar).

Clarté
Propriété d'un son permettant à un auditeur de distinguer les phonèmes. La Clarté correspond au rapport d'énergie entre champ direct et champ réverbéré. Le principe est fondé sur la répartition temporelle de l'énergie réverbérée.

Par extrapolation, désigne également les propriétés acoustiques d'une salle où les détails de l'image sonore sont aisément perceptibles.

La Clarté porte aussi le nom de rapport des sons utiles/nuisibles (Useful to Detrimental Sound Ratio) U50 et U80.

Clarté C50
Pour la parole, on part du principe que les 50 premières milli-secondes de réflexion sont intégrées au champ direct par effet de fusion et représentent la partie "utile" du signal. A l'inverse, les réflexions situées au-delà de 50ms constituent la partie "nuisible".

La Clarté s'exprime en décibels.

C50= 10*log (énergie jusqu'à "t") / (énergie impulsionnelle résiduelle).

Un indice C50 compris entre +2 et +6dB est acceptable.

Clarté C80

Facteur de Clarté. Rapport exprimé en décibels de l'énergie d'une impulsion sonore perçue à la position d'écoute pendant les 80 premières milli-secondes divisée par l'énergie perçue après les 80ms.

Dans son acception musicale, la Clarté exprime le degré de séparation acoustique d'un instrument par rapport à un autre. Le diviseur représente approximativement la durée de la réverbération.

La Clarté C80 doit être comprise entre +6dB et -2dB, +4dBdB étant la valeur théorique idéale. Cependant, pour un concert de musique classique, on choisira un indice C80 négatif jusqu'à -4dB pour donner de l'ampleur.

Je suis aussi d’accord avec ça pour les petites salles, car ce n’est que de la réflexion précoce, violentes et non diffuse.

Je pense qu’il faut avant tout séparer le direct des premières réflexions pour limiter toutes fusions, par tout les moyens qui permettent d’y arriver, y compris réduire à l’extrême la distance enceinte / auditeur si c’est le seul moyen ou encore d’augmenter la directivité des enceintes (avec un compromis limité par la croissance du DI pour ne pas déséquilibrer la nature des réflexions)

Pour les grandes salles et comme nous dit Roland (depuis que je le connais) le volume et la distance permet un champ réverbéré établi et tout se mesure normalement avec les critères habituels (il dit que les lois de acoustiques s’appliquent, ou… plutôt se mesurent normalement )

Ça s’entends très bien chez Roland ou dans ma grande salles, la fusion est limitée car les premières réflexions sont absorbées sur 4 mètres, ce qui corresponds à la longueur complète d’une pièce de vie !!

L’optimisation d’une petite salle doit donc être très différente d’une grande salle, sans doute absorber pour limiter au mieux la fusion, puis diffuser pour retrouver un semblant de sons réverbéré, augmenter la directivité des enceintes, diminuer la taille du triangle d’écoute, tout ceci se vérifie avec le rapport direct / réverbéré, dont l’estimation de la DC qui me paraît un critère simple et fonctionnel dans une petite salle, c’est surtout que ça s’entends très bien et j’aime bien corréler ce que j’entends avec ce que je mesure.

Le renforcement par une acoustique digitale serait une solution à tester d’ailleurs depuis une salle volontairement absorbante, car le souci de la limitation de la fusion, c’est que ça tue les quelques débuts de réflexions qui me semblent très importantes à l’écoute… compromis à trouver finalement entre l’absence de fusion et conservation d’un peu de vie

Une acoustique trop absorbante est vite fatigante / morte… hélas … et ça réduit l’espace de l’écoute en largeur

Vraiment les petites salles, ça me semble insoluble, sauf aux travers de compromis forts

Un truc qui me semble important dans ces échanges, sur ce sujet, on aborde que de l’optimisation ultime Hi-fi ou HC.

De très nombreux auditeurs écoutent très au delà de DC, écoute diffuse sans perception des sons en phase

Écoutes générales à grande distance qui ne nécessite pas toute cette mise en œuvre, qui évidement est peu précise car on ne perçoit rien du mix. Mais qui peut être aussi sympathique, c’est pas les mêmes plaisirs, pas la même approche, pour moi la dénomination Hi-fi n’est plus si cette dénomination consiste à reproduire l’œuvre qui est la fidélité au mixage…

Il suffit d’aller dans un magasin de Hi-fi, une réunion d’écoute Melaudia ou un salon comme le PAVS….
Tous sont hors axe et au delà de DC !!!!!

On est que quelques allumés à faire de l’écoute en phase, écoute solitaire stéréo (ou en file indienne s’il y a de la place)

En HC c’est plus simple car l’enceinte centrale permet d’écouter légèrement hors axe un mix cinéma, mais dans une petite salle… faut pas être exigeant car le hors axe est vite conséquent …

Enfin ce que je veux dire, c’est que le marché audio produit des enceintes à radiation directe avec pour but de polariser des pièces non traitées pour une écoute diffuse / fusionnée jusque très haut en fréquence, très en aval de DC, ou la position centrale n’est plus un sujet d’ailleurs car on écoute principalement les murs…

Ce n’est pas une critique, c’est un autre type d’écoute (qui perso ne m’intéresse pas en tant que passion … )

Sauf quand je bricole, mais là je prends une JBL sur batterie et ça fait le job) j’exagère évidement un peu !!! car j’écoute beaucoup de musique diffuse en faisant autre chose et là, la meilleure enceinte est celle qui polarise à 360 degrés, un HomePod Apple, une bose multi tweeters 360 … mieux encore, le dodé de Dagda !!!

Jean Fourcade a écrit : ↑12 nov. 2025, 20:12Cependant, il ne faut pas confondre le RT60 que l'on obtient mesurée au PE avec les enceintes d'écoute (qui n'est pas réellement un RT60, plutôt un decay) avec celui calculé en plaçant un dodécaèdre au PE. 

Attention aussi avec REW. Il est capable d'estimer le RT60 de la pièce même si le micro est contre les enceintes. Il élimine tout simplement les premières millisecondes de signal, et mesure la décroissance sur le champ réverbéré uniquement.

Dans l'onglet RT60, la courbe EDT mesure la décroissance immédiate. L'EDT est nul quand le micro est contre les enceintes, et il monte quand on s'éloigne, pour s'approcher du RT60 quand le micro est complètement dans le champ réverbéré.

La courbe Topt, qui évalue le RT60, ne change guère avec la position du micro.

Oui !
REW montre la vérité là où est placé le micro

Pio2001 a écrit : ↑13 nov. 2025, 00:31

Jean Fourcade a écrit : ↑12 nov. 2025, 20:12Cependant, il ne faut pas confondre le RT60 que l'on obtient mesurée au PE avec les enceintes d'écoute (qui n'est pas réellement un RT60, plutôt un decay) avec celui calculé en plaçant un dodécaèdre au PE. 

Attention aussi avec REW. Il est capable d'estimer le RT60 de la pièce même si le micro est contre les enceintes. Il élimine tout simplement les premières millisecondes de signal, et mesure la décroissance sur le champ réverbéré uniquement.

Dans l'onglet RT60, la courbe EDT mesure la décroissance immédiate. L'EDT est nul quand le micro est contre les enceintes, et il monte quand on s'éloigne, pour s'approcher du RT60 quand le micro est complètement dans le champ réverbéré.

La courbe Topt, qui évalue le RT60, ne change guère avec la position du micro.

Effectivement, chez moi, la mesure avec une source ponctuelle du temps de réverbération donne un résultat identique à la mesure avec les enceintes qui sont directive. La méthode d'estimation de REW est plus évoluée qu'il n'y parait.
Une source ponctuelle, c'est un dirac approximatif avec un ballon de baudruche. Méthode connu, accessible à tous et quasi gratuite.

Il y a un sujet sur hcfr dans la section acoustique qui traite de ce point.
Pour s'en convaincre, il faut regarder les courbes de décroissance filtrées par bande d'octave sous REW. L'estimation apparait de façon graphique.

Indien a écrit : ↑13 nov. 2025, 00:40 Oui !
REW montre la vérité là où est placé le micro

Pas vraiment en fait pour ce qui concerne l'affichage du temps de réverbération,
REW extrapole. La définition du rt20/30/60 n'est pas respectée.

Du coup ... ?

Dagda a écrit : ↑12 nov. 2025, 22:35

Jean Fourcade a écrit : ↑12 nov. 2025, 20:12... avec celui calculé en plaçant un dodécaèdre au PE ...

Euh ... pour faire un RT60 (ou d'une manière générale une qualification de pièce), la source omni va avoir plusieurs points d'émission (à 1m minimum d'une paroi et à plusieurs endroit de la pièce) puis une série de point de mesure avec le micro suivant une cartographie définie (quadrillage).

Une fois fait, on fait une moyenne des résultats pour avoir le RT60 de la pièce.

Du moins, c'est comme ça que j'ai fait chez moi et c'est comme ça que j'ai lu comment faire.

D.

Dagda a écrit : ↑13 nov. 2025, 09:31 Du coup ... ?

La réponse à cette question nécessite une réponse structurée qui ne se rédige pas en 5 mn...
Mais soit assuré que je vais te répondre

Ok .. J'imaginais pas qu'il fallait autant d'argumentaire pour mesurer le RT d'une pièce

Wait and see alors

D.

C'est comme ça à quelques détails près Dagda. Par exemple, il vaut mieux visualiser l'ensemble des estimations qu'en faire des moyennes, ça permet d'évaluer la dispersion dans les mesures.
On trouve les méthodes officielle en ligne. Par exemple, ISO 3382-2.
Au final, ça ne changera pas grand chose en utilisant une enceinte de ton système pour réaliser la mesure avec REW.

En réalité, ça change bien sûr la donne si on regarde en détail l'allure de la décroissance entre source omni et enceinte directive.
REW ne prend pas le niveau de départ comme référence pour estimer la décroissance, c'est le gros écart avec la définition.