Sound Pixel Lab

Bonjour,

Je pense que la plupart d’entre nous connaisses mon principal projet le mur du son.

Modèle aménagement Le modèle de conception La réalisation
Il est déjà présenté sur deux autres forums, le forum bleu et Mélaudia. Même si intégré dans une pièce de vie comme le très beau projet de Fabien.56, il présente des grosses différences :

- J’ai fait le pari de tous concevoir sans l’aide d’un acousticien ce qui présente quelques inconvénients,
- Je suis dans un immeuble collectif, même si l’isolation acoustique est renforcée cela impose quelques contraintes supplémentaires pour ne pas dérangé les voisins. Surtout après 22H00 quand certains commencent à chercher le sommeil.
- La distance d’écoute est plus réduite 1.95m pour alléger le traitement acoustique.
- Cela permet également de réduire d’au moins 3 à 4 dB le niveau global dans la pièce pour le même niveau d’écoute. Ce qui réduit d’autant les émergences chez les voisins.
- La pièce n’est pas symétrique, et l’installation n’est pas centrée ce qui introduit une dissymétrie importante.

Je vous redonne le lien sur la présentation générale qui résume dans les grandes lignes toutes les difficultés, surtout les erreurs commisses dans un premier temps et les solutions trouvées.

http://etmor.free.fr/Acoustique/Pr%E9sentation.pdf

Le schéma serait à mettre à jour les amplis SMSL et FxAudio sont remplacés par des Loxjie A30 et A40. Les amplis sub sont remplacés par le QULOOS QA690

http://etmor.free.fr/Acoustique/Schema_Installation.PDF


Si on regarde l’installation de Fabien.56, on doit être très proche de toutes les recommandations ITU-R BS.1116-1. Ce qui est plutôt rare dans une pièce non dédiée.
De mon côté, j’ai fait le choix de se rapprocher de cette recommandation sans la suivre totalement. Je tiens donc à vous faire un retour sur ces écarts et leurs conséquences pratique :
- Un Tr légèrement plus élevé, conséquence sur la distance critique,
- Dissymétrie impact, solution active et passive pour corriger,
- In wall orientation des axes des enceintes par rapport au mur impact sur la stéréo,
- Analyse de ETC (Energy Time Curve) et respect des recommandations sur l’ensemble les réflexions proches.

Je me réserve donc les quatre réponses suivantes pour développer ces points dans un deuxième temps. Mais il faudra être patient, je dois encore rédiger.

Cordialement

Etmo

Les recommandations UIT-R BS.1116-3

Cette recommandation très stricte décris précisément certains paramètres et leurs valeurs mesurables à respecter pour avoir un système n’introduisant pas de dégradations audibles. Elle donne des indications importantes sur ce que doit être une bonne salle d’écoute et sur le système de reproduction sonore associé.

Pour l’acoustique du local elle recommande en particulier :

- Le local doit être symétrique par rapport au plan vertical médiateur de la base stéréo,
Remarque : on ne parle pas de pièce rectangulaire mais bien symétrique.
- La valeur moyenne du temps de réverbération, Trm, dans la gamme de fréquences comprises entre 200 Hz et 4 kHz,
doit être : Trm = 0,25 (V / V0)^(1/3) en seconde
où : V: volume du local et V0: volume de référence de 100 m3.
- Par rapport à sa valeur moyenne le Tr doit rester dans la tolérance suivante :
- La surface du local pour une reproduction monophonique ou stéréophonique à deux voies doit être entre 20 et 60 m²
et pour une reproduction avec un système stéréophonique multivoie ou un système sonore évolué doit être entre 30 et 70 m²

Faisons le bilan pour mon local :

- Système multivoie avec une salle de 30m² : c’est le strict minimum.
- Symétrique par rapport au plan vertical médiateur de la base stéréo : Non
- Le volume est de 75m3 ce qui nous donne un Tr moyen recommandé de 0.227s

Les mesures 10 mesures dans la zone d’écoute en utilisant REW et un micro Umick 1 donne un Trm de 0.304s entre 200 et 4000Hz. Si un peu élevé par rapport à la recommandation, il reste dans la tolérance admissible entre 100Hz et 4000Hz, la ou le traitement acoustique est efficace en absorption. En dessous de 100Hz la valeur du Tr est peux fiable, nous sommes sous la fréquence de transition.

Si on prend la formule de sabine Tr = 0.161 x V/A on est proche des 40m² d'absorbante équivalente. En réalité, il faudrait 53m2 pour être au Tr idéal. Le plafond est entièrement couvert, cela impliquerait de couvrir 13m² de plus soit une longueur complète de mur. C’est totalement incompatible avec l’aménagement actuel. A la limite, des stores avec toile acoustique pourrait au moins faire gagner 7 à 9m² mais pas plus avec un assombrissement certain de la pièce.

Quelles sont les conséquences, la pièce n’est pas trop mate et est agréable à vivre avec même une grande clarté des discussions quand nous sommes nombreux, pas d’effet cocktail. Néanmoins, cela impose de réduire, la distance d’écoute ou d'avoir un système relativement directif.

On peut estimer la distance critique dans une salle grâce à la formule suivante : DC = (Q x A / 50 )^(1/2) en m et A en m²

Avec une directivité comprise en 4 et 8 pour des enceintes classiques ça donne une DC comprise entre 1.80m et 2.50m pour ma salle. Avec 53m² nous serions dans une fourchette de 2m à 2.9m. On voit que le gain ne serait de toute manière pas extraordinaire.

J’ai choisi donc d’être à moins de deux mètres et rester raisonnable sur la quantité de traitement. C’est un premier compromis nécessaire pour ne pas dégrader l’esthétique. L'estimation de la DC a été pour mois le premier critère à respecter. Cela impose donc la surface mimimale de traitement à faire en fonction de la directivité des enceintes. Reste ensuite à correctement l'implanter pour être efficace.

Vous avez remarqué la dissymétrie importante provoquée par la présence d’un mur proche de la zone d’écoute à droite.


Comme le montre le schéma suivant les réflexions pour l’enceinte droite se font essentiellement sur les tuiles avec un angle d’incidence très élevé. Dans ces conditions, les tuiles absorbent correctement jusqu’à 800Hz.
Pour les fréquences au-dessus de 800Hz nous n’avons normalement moins d’interférences entre le champ direct et les réflexions. Pour les fréquences en dessous de 800Hz l’écart de chemin entre le trajet direct de l’enceinte et les réflexions est compris entre 13cm et 20cm.
En tenant compte de la directivité et d’indice de réflexion des tuiles qui correspond à un absorbeur de 40mm avec 48° minimum, on peut calculer les interférences et l’amplitude globale pour l’auditeur à droite, au centre et à gauche.
Dans le graphique suivant, nous avons 4 courbes :
- La bleue claire correspond à la correction nécessaire pour tenir compte de la réflexion latérale et corrigé la réponse au point d’écoute.
- La courbe orange correspond à la réponse théorique de l’auditeur placé à gauche
- La courbe verte est celle de l’auditeur central.
- Et enfin la bleue foncée correspond à l’auditeur le plus à droite.

On remarque de manière logique que les présences du mur renforcent la réponse de l’enceinte dans le grave, il faut atténuer de -5dB à 200Hz. Ensuite on remarque, qu’entre 600 et 1500, les interférences ne sont plus constructives, nous avons une réduction jusqu’à -4 dB du champ direct en moyenne dans la zone d’écoute. Au-dessus de 1500Hz, la correction est très faible et la réponse bien plus équilibrée entre les différents auditeurs. J’ai sous-estimé l’épaisseur nécessaire pour le traitement de cette zone de réflexion. Un absorbeur de 100mm serait plus adapté. C’est l’une des réflexions la plus perturbante et celle qui cause la plus grande correction d’amplitude du système. C’est parfaitement visible sur les mesures avant correction.


Après correction, ceci a pour conséquence de renforcé le champ diffus autour de 1kHz et d’augmenter la distorsion à fort niveau, 90dB SPL au PE.

On peut faire le même exercice théorique pour l’enceinte droite, là on remarque que les réflexions se font sur le vitrage au travers de deux stores. L’indice de réflexions et la diffusion son plus complexe à calculer. Il faudrait également tenir compte des autres réflexions de la pièce, compris sol et plafond et de manière combinée.
Le plus simple encore est d’analyser les écarts directement sur la réponse des auditeurs par des mesures.
Les positions des points de mesure sont indiquées sur le schéma des réflexions, les mesures sont corrigées en divisant par l’amplitude de la réponse au centre. Ce sont donc directement les écarts de réponse global qui sont indiquées par rapport à la position centrale.

Le résultat des mesures pour l’enceinte droite et les différentes positions de mesure.
Le résultat des mesures pour l’enceinte gauche et les différentes positions de mesure. Pour l’enceinte gauche la réponse est plus homogène entre les différents points de mesure. La correction par égalisation est d’ailleurs plus faible.

Le waterfall de l’enceinte gauche montre moins de problème autour de 1kHz de même pour la distorsion.

On voit que dans ce contexte, une correction active est nécessaire pour compenser les écarts de réponse entre les enceintes gauche et droite. Et au-delà, la question légitime qu’on peut se poser est quelle conséquence cela peut-il avoir sur l’écoute stéréo en particulier ? Nous allons donc maintenant regarder l’ETC pour voir si nous nous sommes en présences de réflexions proches perturbantes au niveau stéréo.

Avant de montré les ETC, voyons sans aucun traitement acoustique les conséquences de cette dissymétrie qui seraient catastrophique.

Ci-dessous les mêmes corrections nécessaires et la réponse suivant la position sans aucun traitement acoustique.

ETC à 500Hz au centre de la zone d'écoute : ETC à 1000Hz au centre de la zone d'écoute : ETC à 2000Hz au centre de la zone d'écoute : Les tracés noirs à -10 et -15dB représente la limite à ne pas dépasser pour éviter une perturbation de l'image stéréo.
On voit clairement que la distance d'écoute et le traitement permettent d'avoir une stéréo correcte.

Maintenant, on remarque une variation de réponse entre les différents auditeurs dans le précédent chapitre. On peut se poser la question sur la stabilité de cette image avec le déplacement de la tête. C'est ce que nous aborderons plus tard dans l'analyse de la directivité avec deux notions importantes: l'intéraural différence de temps et l'intéraural différence d'intensité, ITD et ILD.

Avant de rentrer dans le détail des explications, il est important de comprendre comme fonctionne notre perception de l’espace sonore.

Lire d'abord le lien suivant avant :
https://www.cochlea.eu/son/psychoacoust ... e%20humain).

On parle de différence de temps intéraurale (ITD) et Différence d’intensité intéraurale (IID) ou ILD en anglais.

En stéréo, nous avons deux moyens de positionné un objet dans la scène sonore, on peut jouer sur l’intensité entre le canal gauche et le canal droit :

- Si on envoi le même son d’un objet sonore avec la même intensité sonore sur l’enceinte droite et l’enceinte gauche, un auditeur au point écoute idéal au centre, va avoir l’illusion d’un objet sonore exactement au milieu entre les deux enceintes.

- Si on augment l’intensité sur l’enceinte gauche, la scène se déplace sur la gauche au fur et à mesure de l’augmentation de l’écart d’intensité.

Ou on peut jouer sur un intervalle de temps entre le l’enceinte gauche et l’enceinte droite.

- Avec la même intensité si on envoi le son plus tôt sur l’enceinte gauche, l’objet sonore virtuel va se déplacer vers l’enceinte gauche. Comme pour l’écart d’intensité le déplacement sera d’autant plus important que l’écart temporel est important.

Que se passe t’il si l’auditeur se déplace à droite ou à gauche de cette position centrale ?

Si on se déplace vers l’enceinte gauche, on se rapproche de l’enceinte gauche, le son direct issus l’enceinte gauche arrive donc avant le son de l’enceinte droite. Cet écart va donc déplacer la scène vers l’enceinte gauche. Mais ce n’est pas tout, étant plus proche de l’enceinte gauche, nous aurons aussi une augmentation de l’intensité sonore de l’enceinte gauche et une diminution sur l’enceinte droite, il en résulte un déplacement supplémentaire.

Si on part d’enceintes avec un rayonnement omnidirectionnel, on remarque que dans mon cas les écarts sont déjà importants :

Aux mesures, en fenêtrant pour évacuer les premières réflexions, on remarque que l’écart est plutôt uniforme et de l’ordre de 2dB. Ce qui implique que la directivité semble dégradé légèrement encore la situation.

Ecart pour l’auditeur placé à 40cm à droite.
Ecart pour l’auditeur placé à 40cm à gauche L’idéal serait d’avoir un système directif qui augment l’intensité sur l'auditeur placé à l’opposé de l’enceinte. Donc avoir une directivité importante au-dessus de 1Khz avec un rayonnement a au moins 30° par rapport au mur. L’auditeur proche de l’enceinte étant hors axe aurait une compensation de l’écart de temps par une diminution de l’intensité hors axes.

C’est le but des tentatives qui vont suivre. Réalisé un pavillon qui dirige le son vers l’auditeur opposé à l’enceinte. Ce qui implique d’avoir une dissymétrie au niveau du pavillon. La seconde difficulté est de rentré dans le gabarit des tuiles décoratives actuelles.

La première solution, utilise un pavillon 1’’ de 19cm de profondeur avec un diamètre de 20cm au niveau de la bouche, il est orienté de 30° et incliné de 7° vers le bas.
En utilisant AKABAK pour simuler ce pavillon incorporé à la tuile, j’obtiens les résultats suivants (les trois points au centre du plan représentant la réponse dans le plan vertical correspondent respectivement au position gauche, centre et droite) :

On remarque que le rayonnement à basse fréquence est plutôt orienté suivant l’axe normal au mur et dérive que très lentement vers les 30°. La solution ne devient efficace que vers 7000khz.
La courbe rouge correspond à la réponse du pavillon pour l’auditeur proche, la courbe verte correspond à l’auditeur le plus éloigné et la bleue à la position centrale.

Pire l’écart est de 5dB entre 1.6kHz et 5kHz, la ou nous sommes très sensibles à l’écart d’intensité intéraural pour localiser un objet sonore dans le plan horizontal. Nous avons une dégradation du résultat par rapport à un système moins directif et surtout par rapport au système actuel.

La deuxième solution, utilise en pavillon plus directif dans le plan vertical et un peu moins dans l’horizontal. Sa construction est beaucoup plus complexe :
Les résultats de la simulations :

Sur la courbe de réponse au point d’écoute, on voit que l’équilibre est atteint beaucoup plus bas en fréquence vers 3kHz. Mais il existe un écart toujours défavorable de 2 à 4dB entre 1Khz et 3kHz.
Conclusion :

Par rapport la complexité du système et au regard des résultats, je ne suis pas certain du gain.
Pourquoi le système actuel semble donner de meilleurs, résultat au niveau des diférences de réponse gauche droite? Je pense que cela vient de l'utlisation de plusieurs HP ayant un décalage temporel. Le guide d’onde et moins profond et le décalage entre les mediums à l’intérieur du guide d’onde contraint l’onde à sortir avec un angle de 30°. On synchronise par des retards différents entre côtés gauche et droit du pavillon.

J'ai depuis cette conclusion confirmé par la modélisation que cette solution est plus efficace.
Suivre le lien suivant : viewtopic.php?p=2024#p2024

Bonjour Etienne,

Impressionnant ton étude préparatoire et cette réalisation.

On voit ta volonté d'adaptation à des contraintes pouvant sembler insurmontable, il manque un mur d'un côté et le mur de l'InWall n'est pas perpendiculaire au PE.

Hate de voir comment tu tentes de compenser (ça me semble insurmontable pour l'asymétrie)

Je vois aussi le choix de petits SB Acoustic en 2,5" (bons petits HP que je connais) Pourquoi ce choix au lieu d'un simple coaxial ?
Le tweeter devant les HP créé une diffraction importante, un coax aurait, je pense, fait mieux (et la différence d'angle de rayonnement ne posait pas de souci vu l'asymétrie d'origine), mais vu que tout est sous controle DSP, j'imagine des compensations.

Mais bon, pour le sport et le défi des compensations, cette réalisation est très très sympa, bravo !

Super, merci pour ton partage. C'est inspirant.

Je viens seulement de voir que tu avais des Atohm LD165CR08 dans ton installation. Je connais bien ce haut parleur, Il y en a huit dans mon salon (enceintes inspirées par les Atohm Diablo mais avec un seul tweeter et un medium en plus).

Sans trop révéler de choses sur les soucis rencontrés à la conception, je vais préciser certains points.

Le mur d'émission est bien perpendiculaire au mur latérale de droite.

Le système, medium tweeter a posé effectivement beaucoup de problème. J'ai même envisagé de vrais coaxiaux. Les BMS que j'utilise sur les voies arrière pouvait rentrer dans la tuile. Mais attention l'orientation a minimum 26° pose des problèmes d'insertion dans la tuile.

Deuxième soucis, la plupart des coaxiaux sauf peut-être les Kef, présente de sérieux accident de réponses, avec des variations sans correction supérieures aux variations mesurées sur la solution actuelle.

Le taux de distorsion est par ailleurs plus élevé sur les BMS.

Le raccordement se fait à 3.5Khz pour la compression et 1khz pour le médium.

Raccorder en dessous pose quelques problèmes d'accident dans la réponse du pavillon court malheureusement.


Il faut savoir que les médiums sont désynchronisés pour être parfaitement en phases au point central d'écoute. C'est une obligation, sinon cela renforcerait la réponse des auditeurs plus en face avec l'enceinte droite ou gauche. La perception de la stéréo serait détruire pour ces auditeurs seul le centre aurait un réponse plus moins correct en stéréo.


Maintenant 1khz la directivité commence à agir. Les Athom qui émettent perpendiculaire au mur. C'est vraiment la limite a ne pas dépasser.

J'ai également envisager un pavillon et une compression orienté vers la zone d'écoute.
Mais dans la taille de la tuile avec un angle de 25 à 30° c'est impossible coupé a 1khz.

Je vais développer cela plus en détail avec des mesures.

Même si non recommandée la dissymétrie ne pose pas vraiment de problème si traitée acoustiquement. Aucune des personnes ayant été perturbée à l'écoute. On verra que ETC est bonne de chaque côté et cela jusqu'à 1khz.

Indien a écrit : ↑25 mars 2024, 22:18

Hate de voir comment tu tentes de compenser (ça me semble insurmontable pour l'asymétrie)

Au-delà de voir, il est possible aussi d'entendre.
Ce serait l'occasion de partager un bon moment. Une bonne écoute? Ne pouvant être mois même impartial, je te laisserais juge.

Sujet très intéressant et bien documenté…
Bravo, c’est toujours une période prenante cette partie "r&d"

Faire un projet en commençant par la grille de décoration, c'est une contrainte forte.

C'est un peu comme écrire un roman sans la lettre "e". C'est possible mais sans expérience c'est un peu la galère.

Indien a écrit : Hate de voir comment tu tentes de compenser (ça me semble insurmontable pour l'asymétrie)

etmo a écrit : Au-delà de voir, il est possible aussi d'entendre.
Ce serait l'occasion de partager un bon moment. Une bonne écoute? Ne pouvant être mois même impartial, je te laisserais juge.

Pourquoi pas !
Pour l'asymétrie, il y aurait la possibilité de positionner un HP depuis le frontal ou le plafond de ton installation, qui tirerait sur le mur d'en face de façon à retrouver un son de retour des murs, ce ne serait pas extraordinaire mais mieux que rien.
Evidement, il y aurait une compensation de temps de vol (il est possible selon le temps de vol, qu'il soit le premier à émettre, avant le frontal)

Pour la mesure de l'asymétrie, l'une des plus pertinente est une MMM de l'enceinte droite comparée à l'enceinte gauche.

Ne pas oublier une chose importante, le champ direct domine au dessus de 250Hz. C'est volontaire.

etmo a écrit : ↑26 mars 2024, 09:24 Faire un projet en commençant par la grille de décoration, c'est une contrainte forte.

C'est un peu comme écrire un roman sans la lettre "e". C'est possible mais sans expérience c'est un peu la galère.

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/La_Disparition_(roman)

Salut Etmo, j'avais effectivement suivi ton projet, un travail d'ingénierie incroyable ! franchement bravo a toi !

Bonjour à tous et toutes,

Je viens de compléter avec deux chapitres importants dans la compréhension des problèmes et les solutions mises en place.

Ajout des courbes ETC.

Hello !
Je suis ton projet depuis un moment, et il est une source d'inspiration pour moi qui tente aussi de concilier espace commun et hifi. Bravo!

Bonjour,

Merci pour ton suivi.

Plusieurs points à ne pas négliger:
- Faire bien l'analyse entre le besoin global en surface à traiter et la distance critique qui en découle.
- Ne pas compter uniquement sur la directivité des enceintes.
- Bien traiter toutes les réflexions précoces inférieures à 20ms d'écart avec le direct.

Conclusion, il faut généralement avoir un surface totale de traitement supérieure à la surface au sol de la pièce.

Dans le cas contraire, il sera difficile d'obtenir des ETC correctes même en étant proche des enceintes.