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Discussions générales sur le DIY Audio : choix des HP, comparaisons des principes : clos vs BR, etc

calage, phase, group delay, filtrage que des embrouilles !

Message » 14 Nov 2011 13:21

Bonjour,

Je crois que j'ai besoin d'un sérieux coup de main pour comprendre les tenants et aboutissants de ce genre de phénomène pour être sûr de faire un réalisation correcte ... Et je crois que c'est le cas pour tout le monde :-? .

Ce que je pense savoir :

- La vitesse du son est de l'ordre de 344m/s soit 0.344m/ms ou encore 344000mm/s ....

- Le group delay est un retard causé par la fonction de transfert du type de charge et/ou filtrage associé cela à des fréquences et des retards variables

- Le calage des HP est le fait de placer les centres acoustiques de ces derniers afin que les sons transmis arrive au même instant à l'auditeur, cela se fait physiquement (ou part gestion de delay sur filtrage actif) pour compenser les décalage induit par le filtre et/ou charge des HP. Il n'est pas rare de voir un filtre faire un décalage de 1ms entre le HP de grave et le tweeter ... Si les centres acoustiques sont alignés, cela fait comme si l'un des composants était décalé de 34.4 cm (car en 1 ms le son parcours 344mm) ! Imaginez à partir de quelle fréquence cela cause des annulations de phase :-?

- Le group delay lorsqu'un seul HP reproduit une bande passante dédiée n'est généralement pas gênant dans le bas du spectre (du moins en restant sous les 30/40ms vers 20/30Hz ... Car ici c'est principalement la pièce qui va grandement influencer avec souvent un TR supérieur à 0.5 sec ... Par contre la prudence s'impose dans la zone 200 à 2000 Hz, car là le TR d'une pièce est plus faible et l'écartement entre les oreilles et la longueur d'onde associée est plus grand et donc perceptible

- La phase qui va de -180 à +180° (ou 0° à 360°) elle n'est pas un retard, on peut parfaitement changé la phase d'un HP en inversant sa polarité, les deux enverrons le son au même instant, mais en opposition de phase créant une belle perte de niveau SPL. Sur un BR à la fréquence d'accord la rupture est forte, on passe de -180° à +180°.

Est-ce qu'il y a des corrections à apporter la dessus, je suis très impatient de vos commentaires et remarque ;) !

Donc si ce que je dis au dessus n'est pas trop faux :mdr: . Cela veut dire, qu'il ne faut jamais, utiliser des HP différent pour une même plage de fréquence, surtout si on utilise un filtrage dépendant ou différent non dépendant de l'autre, là c'est le risque de catastrophe absolue ... Car le caisson n'auront pas la même pente acoustique (par exemple BR c'est 18dB/oct et clos 12 dB/oct ... Idem la phase n'est pas pareil), la même pente électrique qui vient du filtre (entre la typologie et la pente) cela fait des changement dans le group delay et la phase !

Bref tout ceci est bien compliqué à comprendre et à mettre en œuvre mais j'espère qu'ensemble nous arriverons à tirer une synthèse utile pour tous ;) .
Cobrasse
 
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Message » 14 Nov 2011 18:00

Cobrasse a écrit:Est-ce qu'il y a des corrections à apporter la dessus, je suis très impatient de vos commentaires et remarque ;) !


Il manque un élément important qui relie phase et delai de groupe :

le delai de groupe est l'opposé de la dérivé de la phase par rapport à la fréquence angulaire : :grad:
http://en.wikipedia.org/wiki/Group_delay

En gros, ca veut dire que le delai de groupe est fonction de l'opposé de la pente de la courbe de phase.
Etant au boulo, j'ai pas le temps d'expliquer mieux, j'essayerais plus tard car c'est un concept qui semble pas bien connu et pourtant fondamental et
source de "confusion" sur les effets de la phase....
En tout cas, delai de groupe et phase ne sont pas 2 donnés indépendantes : il suffit de connaitre l'une connaitre l'autre (à une constante près).
Il se trouve que le delai de groupe est plus parlant et pourtant dans les forums hifi on parle plus souvent de la phase :hehe:
tcli
 
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Message » 14 Nov 2011 20:21

Bonsoir Tcli et merci pour ton intervention ;)

Effectivement je prendrais une explication avec plaisir, car j'ai du mal à comprendre ce point, car quand on inverse la phase sur un HP (en inversant les polarités) cela ne modifie en rien le group delay) ... A moins que ne parlent pas de la même phase, car ici je pensais polarité, ce qui est certainement très différent de la phase lié à un filtre et/ou type de charge, il faudra pour cela les différencier :ko: .

:thks:
Cobrasse
 
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Message » 14 Nov 2011 22:39

tout ceci est bien compliqué à comprendre et à mettre en œuvre

Sans faire de maths, le soft XOralizer2 que je proposais ici :
http://www.homecinema-fr.com/forum/viewtopic.php?f=1055&t=29893615&start=15
permet de se rendre compte et d'écouter l'effet du calage, l'effet d'une inversion de polarité, l'effet de filtres assymétriques ou décalés, l'audibilité du temps de groupe, etc,...
Une boite à outils pour comprendre et optimiser les filtres.
ohl
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Message » 15 Nov 2011 0:26

Bonsoir,

Je ne connaissais pas merci ... Il y a éventuellement un petit tutoriel en french please ?

Bonne soirée
Cobrasse
 
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Message » 15 Nov 2011 18:14

Bonsoir,

Bon j'ai joué avec le soft mais j'ai pas trop compris ce que je devais faire :( .
Cobrasse
 
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Message » 15 Nov 2011 19:10

mais j'ai pas trop compris ce que je devais faire

écouter, c'est tout...

bon, en deux mots :
- il faut d'abord régler les deux filtres passe-bas et passe-haut
- ensuite, écouter en changeant éventuellement la place des hp et de l'auditeur (les ronds jaunes)
- tester en inversant les polarités, changeant les délais,etc,....

Exemple simple : mettre les deux filtres de gauche à 6dB/oct, et les 2 de droite à "no filter" puis bouger la place de l'auditeur. On entend distinctement les variations de couleur sonore (on peut comparer avec la position "direct"). Faire la même chose avec des filtres LR 24dB, c'est bien plus stable, non ?
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logiciel XOralizer2

Message » 15 Nov 2011 19:49

Salut Jean-Luc :D

En effet ta modélisation est "parlante" pour l'utilisation comparative par exemple des filtres 24 dB/oct et 6 dB/oct., et déplacement de l'auditeur.
Cela me rappelle certaines comparaisons in situs ...
......et tout d'un coup tout semble si simple :wink:
Igor Kirkwood
 
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Message » 15 Nov 2011 19:49

ohl a écrit:écouter, c'est tout...

Ça c'est fait, :D .

- il faut d'abord régler les deux filtres passe-bas et passe-haut
- ensuite, écouter en changeant éventuellement la place des hp et de l'auditeur (les ronds jaunes)
- tester en inversant les polarités, changeant les délais,etc,....

Oui mais comment, car ça ne colle à rien que je connaisse ? Il s'agit bien d'un réglage comparable à une enceinte 2 voies en stéréo non ?

C'est à dire qu'en bas il y a le filtrage HI pour les 2 enceintes sur l'axe horizontale et le filtrage LO juste en dessous, c'est bien cela ?

Par exemple j'ai mis pour les 2 HI du LR 24 le premier à 60 Hz et le second à 3000 Hz. Pour le LO j'ai aussi mis LR24 avec les deux à 60Hz, ainsi une des deux enceintes devraient avoir un gros trou de 60Hz à 3000Hz alors que l'autre non ... Et pourtant à l'écoute le gros trou reste, même si je balade le point jaune sensé représente l'auditeur, alors que les 2 autres point jaunes qui représentent les enceintes sont écartées au max c'est à dire l'une en haut de l'axe verticale et l'autre en bas ...

Comprends pas :wtf:

Exemple simple : mettre les deux filtres de gauche à 6dB/oct, et les 2 de droite à "no filter" puis bouger la place de l'auditeur. On entend distinctement les variations de couleur sonore (on peut comparer avec la position "direct"). Faire la même chose avec des filtres LR 24dB, c'est bien plus stable, non ?

Oui, mais comment comprendre cela fonctionne vis à vis de ma remarque précédente, c'est une autre paire de manche ou alors je me goure dans l'interprétation du soft :x .
Cobrasse
 
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Message » 15 Nov 2011 20:30

ben moi j'aimerais bien faire joujou mais toujours aucun son! :-?

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Message » 15 Nov 2011 21:57

Par exemple j'ai mis pour les 2 HI du LR 24 le premier à 60 Hz et le second à 3000 Hz. Pour le LO j'ai aussi mis LR24 avec les deux à 60Hz, ainsi une des deux enceintes devraient avoir un gros trou de 60Hz à 3000Hz alors que l'autre non ... Et pourtant à l'écoute le gros trou reste, même si je balade le point jaune sensé représente l'auditeur, alors que les 2 autres point jaunes qui représentent les enceintes sont écartées au max c'est à dire l'une en haut de l'axe verticale et l'autre en bas ...

Attention, dans le soft je simule une enceinte avec 2 HP filtrés séparément :
- la ligne du haut représente le HP aigu avec deux filtres en série, polarité,etc...
- la ligne du bas représente le HP grave avec deux filtres en série, polarité,etc...
quand on fait un filtre à 1000Hz et 6dB/oct, par exemple,
on ajuste le 1er filtre du haut sur 1000Hz et 6dB, le deuxième sur no filter
on ajuste le 1er filtre du bas aussi sur 1000Hz et 6dB, idem le deuxieme sur no filter
normalement, on a une réponse plate.
Les trois ronds jaunes représentent le HP aigu, le grave et l'auditeur. Si les HP sont au même endroit, un déplacement vertical de l'auditeur ne va pas changer grand chose. Par contre si on écarte les 2 HP, on voit la courbe se modifier, et on l'entend, selon la position de l'auditeur.

ben moi j'aimerais bien faire joujou mais toujours aucun son!

quel est l'OS, le mode de la carte son ? Qu'as tu choisi dans le menu device/wave ? As-tu essayé essayé avec asio4all par exemple ?
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Message » 15 Nov 2011 23:32

ohl a écrit:
ben moi j'aimerais bien faire joujou mais toujours aucun son!

quel est l'OS, c'est quoi l'OS? le mode de la carte son ? C-MEDIA WAVE DEVICE ?! Qu'as tu choisi dans le menu device/wave ? asio4all v2 que je viens de charger.ce que je ne comprends pas c'est qu'XOralizer fonctionne parfaitement...

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Message » 16 Nov 2011 1:37

OS = Operating System ... Windows / Mac OS-X / Linux ... ;)

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Message » 16 Nov 2011 12:04

ohl a écrit:Attention, dans le soft je simule une enceinte avec 2 HP filtrés séparément :

Ok autant pour moi :wink:

- la ligne du haut représente le HP aigu avec deux filtres en série, polarité,etc...
- la ligne du bas représente le HP grave avec deux filtres en série, polarité,etc...

Pourquoi avoir mis 2 filtres sur chaque composant ? Il aurait plus intéressant de pouvoir simuler une trois voies dans ce cas, non ?

quand on fait un filtre à 1000Hz et 6dB/oct, par exemple,
on ajuste le 1er filtre du haut sur 1000Hz et 6dB, le deuxième sur no filter
on ajuste le 1er filtre du bas aussi sur 1000Hz et 6dB, idem le deuxieme sur no filter
normalement, on a une réponse plate.

Ok, je vais jouer avec :thks:

Les trois ronds jaunes représentent le HP aigu, le grave et l'auditeur. Si les HP sont au même endroit, un déplacement vertical de l'auditeur ne va pas changer grand chose. Par contre si on écarte les 2 HP, on voit la courbe se modifier, et on l'entend, selon la position de l'auditeur.

Ok, on peut simuler un coax ainsi :wink: ...

Par contre on entend pas de variation quand on augmente juste la distance d'écoute de l'auditeur (donc en conservant une même hauteur) là il y a un soucis non, car cela fait diminuer l'angle, donc on devrait être moins sujet au défaut d'écartement, non ? Cela prend-t-il en compte la directivité des HP et quelle est leur taille (qui est variable suivant leur taille) ainsi que du tweeter/pavillon ... Les premières réflexions ... :wtf:

Notons aussi qu'il s'agit d'un déplacement un hauteur de l'auditeur, or cela est souvent le moins cas qu'un placement/déplacement sur l'axe horizontal ... Juste par hasard tu n'aurais pas la même version simulant 2 enceintes 2/3 voies (avec les filtrage qui vont bien) ?

Merci à toi, car je ne sais qu'elle conclusion tirer de cette expérience avec ce soft, certes on ressent bien les effets de peigne par recouvrement, mais la variation de phase via le type de filtrage me semble non perceptible, donc est-elle vraiment bien prise en compte ?

:wink:
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Message » 16 Nov 2011 12:30

Pourquoi avoir mis 2 filtres sur chaque composant ?

Pour simuler des filtres "quasi-optimaux" qui nécessitent 2 filtres en série
Il aurait plus intéressant de pouvoir simuler une trois voies dans ce cas, non ?

je pourrais facilement le faire mais le but du soft c'est de comprendre à quoi tient la qualité d'écoute ou plutôt la dégradation d'un filtre.
C'est déjà assez complexe avec une deux voies.

Par contre on entend pas de variation quand on augmente juste la distance d'écoute de l'auditeur

c'est normal puisque l'écart temporel entre les 2 hp va peu varier

Cela prend-t-il en compte la directivité des HP et quelle est leur taille (qui est variable suivant leur taille) ainsi que du tweeter/pavillon ... Les premières réflexions ... :wtf:

non tout cela n'est pas pris en compte. Pour ces effets, il faut utiliser un autre de mes softs The Final Cut mais il est beaucoup plus complexe !

Juste par hasard tu n'aurais pas la même version simulant 2 enceintes 2/3 voies (avec les filtrage qui vont bien) ?

Xoralizer (pas XOralizer2 !) permet de simuler une enceinte jusqu'à 4 voies, mais je n'y ai pas mis de filtres soustractif à délai ni de doubles filtres en série.

la variation de phase via le type de filtrage me semble non perceptible, donc est-elle vraiment bien prise en compte ?

elle est évidemment prise en compte: c'est d'ailleurs ce qui créé le filtrage en peigne !
Mais peut-on entendre les variations de phase ou plutôt la distortion de temps de propagation de groupe ? Il suffit d'écouter avec XOralizer ou XOralizer2, c'est plus efficace que de lire les écrits de gens qui n'ont jamais pu écouter réellement ces effets.
ohl
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