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Quelle durée de décroissance d'un mode ?

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Jean Fourcade
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Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Jean Fourcade »

Bonjour à tous,

Voici un article de Fazenda, Stephenson et Goldberg publié en 2015, intitulé Perceptual thresholds for the effects of room modes as a function of modal decay.

L'objectif des auteurs est de déterminer à partir de quelle durée de décroissance un mode devient perceptible.

Pour répondre à cette question, ils ont réalisé des tests psychoacoustiques entre 32 Hz et 250 Hz, avec deux types de signaux : des stimuli artificiels et de la musique.

Le principe consiste à comparer un signal de référence avec un signal dans lequel une décroissance modale exponentielle de durée variable a été introduite. Une procédure de discrimination perceptive adaptative est utilisée afin de déterminer, pour chaque sujet et chaque fréquence, la durée minimale de décroissance permettant de détecter le phénomène.

La figure 7 de l'article rassemble les résultats et fait apparaître trois courbes correspondant aux deux types de stimuli (artificiel et musique). La courbe inférieure la plus basse est obtenu à partir de la borne précédente et représente la borne inférieure de l'intervalle de confiance à 95% ("golden ears").

SeuilMode.jpg
SeuilMode.jpg (27.42 Kio) Vu 254 fois

On constate que les seuils diminuent fortement lorsque la fréquence augmente : on est de l'ordre de 0,7 s à 32 Hz, autour de 0,2 s à 63 Hz, et d'environ 0,12 s à 250 Hz, sur la courbe la plus basse.

Ces valeurs correspondent à la durée de décroissance d'un mode individuel et ne sont donc pas directement assimilables au TR60 mesuré dans une bande de fréquence. Il existe néanmoins évidemment un lien entre les deux grandeurs : lorsqu'un mode domine une bande de 1/3 d'octave, sa décroissance peut se retrouver dans le T60 mesuré dans cette bande.

Ce qui me paraît particulièrement intéressant est la valeur relativement faible de ces seuils. À 250 Hz, par exemple, une décroissance modale de l'ordre de 0,12 s devient déjà perceptible dans les conditions de l'expérience.

Cela me semble plutôt cohérent avec des salles de taille moyenne, dans lesquelles des temps de réverbération relativement courts, du même ordre de grandeur, peuvent être obtenus. En revanche, dans une grande salle, le libre parcours moyen est beaucoup plus important et il devient physiquement difficile d'obtenir des décroissances aussi courtes.

Qu'en pensez-vous ?
 

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Elgrosso
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Elgrosso »

Passionnant, et aussi un peu rassurant quand aux seuils pour les tres basses fréquences.
J’avais deja vu ce graph, sans doute sur un papier que tu avais deja partagé, et avais deja plein de questions :

- Pourquoi ces paliers aux stimuli artificiels ?
Pourquoi pas une décroissance géométrique plus douce, plus progressive, que j’imagine plus cohérente physiologiquement.
Mais il semble qu’ils n’aient pas testé toutes les fréquences avec juste octaves et demi octaves, donc sans doute l’explication est la. D’où le “knee” a 63hz assez brutal.

- Quel impact du type de musique ?
Le contenu spectral de chaque style variant fortement en densité, durée, répétitivité etc
Je serai curieux de voir les courbes ajustées par style, par exemple entre techno et jazz.
Il n’est pas impossible que la courbe techno ne soit pas si basse du fait des effets de masquages du aux repetitions des notes de basses (en general).
Avec peut être meme un paradoxe au final qui demanderait une salle mieux traitée pour le jazz que pour la techno en gros.
 

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Dagda
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Dagda »

Tu peux ouvrir un morceau de musique sur Audacity, tu le sélectionnes entièrement et tu prends l'outil spectrogram qui te permet de voir la décomposition spectrale du morceau et quelles type de fréquence est dominante.

D.
 

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https://www.youtube.com/@SoundPixelLab
La tolérance atteindra un tel niveau que les personnes intelligentes seront interdites de toutes réflexions pour ne pas offenser les imbéciles.
Elgrosso
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Elgrosso »

Oui mais je ne parlais pas des différents contenus spectros eux-memes, mais de leurs impacts potentiels sur les courbes de seuils (fig7).
Avec sans doute pas simplement des décalages des niveaux de detection selon leur contenu, mais sans doute des croisements, ou meme peut être de plus grosses surprises.
 

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Jean Fourcade
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Jean Fourcade »

Le type de musique joue sûrement sur les seuils de détection. Déjà, on voit bien que sur des simulis ils sont plus faibles que sur la musique.

Ce n'est pas pour autant qu'il faille remonter les temps de decay dans la salle si un auditeur n'écoute qu'un seul type de musique. Je dirais ici que qui peut le moins peut le plus :D

À mon avis, ce qui est le plus intéressant dans cette étude est la valeur de 0,7 s à 32 Hz. Ça veut dire que les modes en très basse fréquence ne sont pas si pénalisants que ça.
 

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Elgrosso
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Elgrosso »

Jean Fourcade a écrit : ↑06 oct. 2026, 09:21
Ce n'est pas pour autant qu'il faille remonter les temps de decay dans la salle si un auditeur n'écoute qu'un seul type de musique. Je dirais ici que qui peut le moins peut le plus :D
Haha non bien sur, mais ça aide a définir que viser, jusqu’où se permettre de descendre selon les contraintes.
Je note aussi qu’il s’agit de simulation au casque, par manipulation du signal en basse fréquences, donc pas de perception possible via le corps.
Et seulement deux genres testés, pop et jazz, deja représentatifs mais pas les plus excitants tout en bas.
 

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etmo
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par etmo »

Bonjour Jean. La decroissance mesure avait quelle amplitude 20, 30 ou 60dB. Pourrait-on avoir un resume du protocole utilise?
 

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etmo
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par etmo »

Comme pour les moyennes et hautes frequences, a-t-on le meme effet de masque dans le regime nodal? Par exemple, l'ambiance d'un enregistrement est masque si le TR de la salle d'ecoute est superieur a celui de la salle d'enregistement. La musique teste etait enregistre avec des instruments en chambre sourde?
 

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Jean Fourcade
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Jean Fourcade »

La méthode utilisée pour déterminer le seuil est la PEST (Parameter Estimation by Sequential Testing). Je ne connaissais pas cette méthode avant de lire l'article, mais c'est manifestement une méthode connue et largement employée.

Pour chaque fréquence, les auditeurs ont deux signaux : A, le signal de référence sans décroissance modale, et B le même signal avec une décroissance exponentielle de durée T variable.

Pour chaque essai, le sujet fait un test ABX et entend successivement A-B-X. Il doit bien sûr répondre : X est-il A ou B ?
Il est demandé au sujet de réussir trois identifications consécutives pour que la différence soit détectées.

On commence le test avec un temps très long facile à détecter. Puis on baisse le seuil jusqu'à ce que le sujet ne détecte plus la décroissance. Quand le sujet ne détecte plus le seuil, on réaugmente le temps de décroissance. Les variations de la constante dépendent de sa position par rapport au seuil. Quand on est loin du seuil, on fait des grands pas, lorsqu'on est près du seuil, on fait des petits pas. 

Les essais se sont faits avec deux niveaux : 70 dB et 85 dB. Les résultats présentés sont pour 85 dB (seuil le plus faible).

Concernant les tests avec de la musique, je comprends que les morceaux n'ont pas été joués et enregistrés dans une salle mais générés par une méthode d'auralisation ("A methodology based on the auralization of music samples through a room model was developed for this"). Cela correspond à ce qu'un utilisateur entendrait dans un environnement donné.

L'approche est rigoureuse.

Reste effectivement que l'écoute au casque ne rend pas compte des effets physiques en basse fréquence. 
 

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Pio2001
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Pio2001 »

Très intéressant.
Dès que mon PC est accessible, je vous partagerai mon extrait musical le plus discriminant, à mon avis, pour ce critère (c'est sur l'album The Final DAT de Pete Namlook et Klaus Schulze).

Par contre la grande difficulté de ce sujet, c'est d'isoler la décroissance modale pour l'écouter en tant que telle. Soit on a un changement d'amplitude, beaucoup plus audible, soit on a du pre-echo, largement plus audible que la décroissance modale.
 

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Pio2001
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Re: Quelle durée de décroissance d'un mode ?

Message par Pio2001 »

En attendant, sur le même sujet, j'avais posté ici des visualisations de la décroissance de mon mode avec et sans égalisation, ainsi que l'anti-décroissance de mon annulation : viewtopic.php?p=4403#p4403

Ce que j'appelle l'anti-décroissance, c'est le fait que le son augmente quand on coupe le signal, au lieu de diminuer.
 

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