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locaux d'écoute
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traitement
acoustique : home
cinema, hifi |
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L'acquisition
d'un système de reproduction sonore de haute qualité
représente un investissement important, et normalement à
long terme.
Voilà une bonne raison pour ne pas négliger le dernier
élément dans l'ordre de la restitution sonore : le local;
il ne doit pas être le dernier auquel on s'intéresse
! Arriver sur ce site doit signifier en être convaincu ....
Les
critères de qualité sont toujours l'homogénéité
et l'intelligibilté, voir traitement acoustique
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homogénéité
: choix et position des enceintes
La
puissance des amplis, le rendement des haut-parleurs permettent toujours
des niveaux sonores suffisants. Parce que les dimensions sont petites,
l'homogénéité
dépend essentiellement de la cohérence de l'assemblage
enceintes - local.
On ne peut parler de traitement sans évoquer les caractéristiques
de directivité des enceintes acoustiques
: omnidirectionnelle
dans les fréquences basses, de l'ordre de 90° horizontalement
aux fréquences moyennes, souvent beaucoup moins aux fréquences
très élevées. Cette caractéristique dépend
à la fois des haut-parleurs eux-mêmes, de leur position relative
en hauteur, largeur et profondeur sur le baffle, et même du filtre.
Cette directivité devrait être le plus possible constante
en fréquence, sinon elle nuit à l'homogénéité
de la répartition des spectres, et la plus large possible, compte
tenu de la géométrie de la pièce et de leur position.
Elle influe d'autant plus sur l'écoute que le local est absorbant.
Un bon choix est donc indispensable, et il faut reconnaitre qu'il n'est
pas facile de bien connaitre la directivité d'une enceinte : avant
achat, faire un test à l'oreille dans un local très peu
réverbérant, en dégageant les haut-parleurs des obstacles,
avec un signal riche en fréquences et peu variable dans le temps
(bruit rose ou souffle d'un tuner désaccordé par ex.).
Il faut donc bien choisir l'emplacement des enceintes.
Il y a forcément une position et orientation des auditeurs privilégiée.
voir
position des absorbants,
une animation interactive pour comprendre l'influence de la réverbération du local et de la position relative
des sources et absorbants sur la qualité d'écoute. |
en
plan
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verticalement
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solutions
Une orientation
légère vers le centre est favorable à
l'homogénéité.
Dans le sens vertical, mêmes considérations, mais
la directivité
est souvent plus étroite. Si on place les enceintes au sol,
elles seront près d'objets divers. La meilleure position
est en hauteur,
à proximité mais pas contre le plafond. L'orientation
vers le bas est assez critique, l'axe des haut-parleurs doit correspondre
au milieu de la zone d'écoute, mais pas de problème
d'obstacles
à la propagation. De plus, notre perception est meilleure,
la sensibilité de l'oreille plus élevée dans
la bande 800 Hz à 3 KHz pour une direction au dessus de
l'horizontale : subjectivement, on dit qu'il y a une meilleure
présence. L'utilisation de pieds est plutôt une bonne
solution, mais n'est possible qu'avec des petites enceintes, pas
toujours d'excellente qualité.
Les enceintes type colonne d'un bon mètre de hauteur sont
un assez bon compromis; on peut même les surrélever
un peu, ou les fixer au plafond "la tête en bas".
Ne pas placer les enceintes dans les coins, la réponse en
basses serait trop modifiée. Les dégager un peu des
parois. Eviter les positions encastrées dans des étagères.
Un caisson de basses peut être placé au sol, dans
le plan vertical des autres baffles avant, mais décalé par
rapport
à l'axe de symétrie du local.
Les absorbants : au maximum en face ou sur les cotés, pas
trop proches voir traitement acoustique. Evidemment,
pas d'obstacle sur le trajet des sons vers les auditeurs, ni à proximité immédiate.
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Dans
le cas du home cinema on a 4 ou 5 sources, voire plus,
forcément
positionnées proches de parois opposées, donc les absorbants
ne peuvent qu'être
à l'opposé de 2 ou 3 des sources, et derrière
les autres !
Le principe du placement des absorbants à l'opposé
des enceintes ne peut être respecté à la fois pour
celles de l'avant et de l'arrière ... La fonction des enceintes
arrière est en principe un peu différente : nous
pensons préférable de placer les absorbants plutôt
à l'opposé des enceintes avant, qui transmettent la partie
la plus riche en informations du message sonore (impression de proximité
ou d'éloignement dans un dialogue par ex). Le compromis serait
alors de favoriser les enceintes avant, mais ceci peut être considéré
comme discutable : en fait tout dépend du contenu particulier
du message sonore transmis par les sources arrière, ce qui dépend
des enregistrements. Au minimum, les dégager des obstacles.
Ne pas placer les auditeurs contre les parois. |
intelligibilté : précision de l'écoute
Le
Temps de réverbération Tr optimum dépend en
principe du style de musique voir
traitement acoustique .
Mais les sons enregistrés comportent de la réverbération,
soit celle naturelle de la salle dans le cas d'enregistrement
en direct ou "live", soit des effets de réverbération
artificielle dans les enregistrements en studio. Le son cinema
inclut des informations d'ambiance nombreuses, le réalisme
est étroitement
lié à la crédibilité de la réverbération.
Il n'est pas nécesaire d'en "rajouter" : le Tr doit
être très faible. Ainsi on aura une image sonore précise,
aérée, en relief, on se croira vraiment au coeur de l'action
ou dans la salle de concert.
L'abaque de traitement acoustique 2) écoute pour
un volume de 100 m3, soit une pièce
de 40 m2, moyenne d'un séjour, donne en "variétés"
un Tr optimum de 0,35 seconde. L'abaque a été établi
bien avant l'invention du home cinema, mais cette valeur de 0,3
à 0,4 sec parait correcte .
Le traitement acoustique a des conséquences lourdes sur la décoration
de la pièce.
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solutions
Pour y parvenir
dans le même local de 40 m2 et de 100 m3, il faut une surface
d'absorption totale A = S x alfa de 50 m2 à peu près.
Ce qui correspond à un coefficient d'absorption de 0,3 sur
la totalité des surfaces, ou 0,6 sur la moitié. Même
en tenant compte de l'absorption des meubles et sièges, c'est
considérable !
On choisit toujours une chaine avec une bande passante linéaire
de 20 à 20 KHz. La linéarité en basses fréquences
est une utopie, mais il faut absolument tenter de satisfaire la
"linéarité" de la salle :
• éliminer
les ondes stationnaires ou fréquences propres voir ondes
stationnaires : calculer les 1ères fréquences
dans chaque dimension, réaliser une absorption à ces
fréquences avec des résonateurs (à peu près)
accordés. Dans la longueur, les placer sur le mur opposé aux
enceintes; dans la largeur, la moitié sur chaque coté.
Au sol c'est impossible; au plafond difficile mais réalisable
avec un faux-plafond en "mur" de résonateurs :
par exemple, une sorte de lambris (ou plaques de bois) fixé sur
tasseaux avec des trous de dimensions variables pour réaliser
les accords en fréquence, et éventuellement recouvert
d'un tissu tendu ou tout revêtement esthétique
acoustiquement transparent. Voir matériaux
absorbants, résonateurs.
• obtenir
un Tr le plus régulier possible sur tout le spectre:
le raisonnement est celui expliqué
dans traitement:acoustique, 2)
écoute, méthode. Ce
n'est pas si facile, les critères esthétiques limitent
les choix. Placer les absorbants de préférence loin
des enceintes, ménager quelques surfaces réfléchissantes
très proches : c'est plus facile avec une chaine stereo qu'avec
un système home cinema et 4 ou 5 points de diffusion (voir
ci-dessus). Eviter l'erreur classique qui consiste à utiliser
uniquement des absorbants poreux, fibreux, textiles, type moquette,
tissus, laine de roche avec parement léger : on se retrouve
alors avec un Tr déséquilibré, trop grand aux
basses fréquences, ce qui est pire : mieux vaut une valeur
constante un peu plus élevée. Utiliser au maximum les
matériaux type plaques, membranes, résonateurs, les
lambris, le parquet traditionnel sur lambourdes.
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amélioration
d'un local existant |
Quand
on n'est pas entièrement satisfait de l'écoute,
il faut impérativement dans l'ordre
:
-
d'abord
effectuer des mesures de ses caractéristiques :
Temps de réverbération Tr, EDT, analyse des décroissances,
ondes stationnaires; comparer les résultats avec les
valeurs souhaitées
ou préconisées,
-
envisager une modification des matériaux de surface, ajouter
de l'absorption adaptée; il
est indispensable de faire un calcul de Tr en suivant la méthode
expliquée dans traitement
acoustique;
-
positionner
au mieux le système de restitution sonore selon son type
et la zône
d'écoute;
-
seulement
après ces étapes, optimiser les réglages,
ou envisager un matériel nouveau.
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moyens
de calcul.
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voir
en page calculs des applications excel / libre office 5 téléchargeables :
- Tr-optimat permet l'optimisation du choix des matériaux et le calcul
du Tr
- ondes-stationnaires le
calcul des fréquences propres du local
- propagation le
tracé des courbes de variation du niveau sonore dans le loca
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Réalisé par Patrick Carré, ingénieur INSA, EX prof acoustique IUT, licence Réhabilitation Bâtiments, Université Lyon
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conseil acoustique en Rhône Alpes
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