Mise au point d’une enceinte acoustique et de son intégration dans une pièce de vie lambda.---- /!\ ATTENTION EN TRAVAUX /!\ ----L’idée est de faire une liste des étapes pour la mise au point de nos enceintes et l’intégration de celles-ci dans notre salon.
La mise au point se fera dans ledit salon (ou chambre, ou dehors) avec des notions de fenêtrage de mesures et tout ce que ça implique.
On ne rentrera pas dans les détails d’utilisations des outils de mesures et de mise au point (pour le moment), le but est simplement d’avoir une sorte de "ToDoList" des étapes.
Précision : Il s’agit d’une méthode. Ce n’est pas "LA" méthode.Donc nous avons une (paire) enceinte fraichement sortie de l’atelier avec sa boite esthétiquement parfaite et compatible avec l’environnement domestique.
Le choix des éléments est régi par un cahier des charges personnel défini par le budget, l’esthétique, l’encombrement final, l’envie … bref beaucoup de paramètres qui sont propre à chacun et qui ne seront pas traités.
Maintenant, il faut faire le filtrage (actif, passif ou les deux). On va voir deux cas qui sont normalement les plus courant :
- Une enceinte multivoie (2 ou 3 voies).
- Une enceinte multivoie avec subwoofer (séparé ou intégré).
La dénomination subwoofer est là pour distinguer un grave coupé bas, en dessous de 150Hz mettons, d’un grave unique montant plus haut (cette fréquence peut varier).
Le matériel nécessaire pour faire les mesures :
- Un micro (calibré de préférence)
- Une carte son avec deux entrées (une micro et une ligne ou combo) alimentation phantom et une sortie casque.
- Un petit montage pour la mesure d’impédance (pour filtrage passif)
- Un pied de micro
- Un casque anti-bruit
- De quoi positionner l’enceinte en hauteur
- Si possible une table tournante
- Un sonomètre
- Sans oublier l’amplificateur, bien évidemment !
Pour l’amplification, soit vous avez un amplificateur dédié pour les mesures, soit vous pouvez utiliser l’amplificateur prévu pour aller sur votre système.
Attention avec certain amplificateurs en classe D qui dépendent de la charge (l'enceinte). Dans le doute, préférez un petit amplificateur en classe AB pour faire vos mesures.
Dans le cas d’une mesure en intérieur, on essaie de se positionner le plus loin possible des parois.
Par mesure de sécurité pour le transducteur d’aigu, il est possible d’intégrer une capacité de forte valeur en série avec celui-ci.
Ça permet de le protéger d’un défaut de l’amplificateur (courant continu) ou d’une mauvaise manipulation avec Room EQ Wizard si on lui injecte un peu fort une fréquence trop basse.
Si ce condensateur reste en place sur le filtrage définitif, il est possible de faire toutes les mesures avec lui, que ce soit pour l’impédance ou pour les mesures en fréquences.
Mais si vous voulez avoir la réponse en fréquence de l'aigu seul, alors ce condensateur ne doit pas être monté. Il suffit juste de faire démarrer la mesure avec Room EQ Wizard à 400Hz et tout se passera bien.
MISE AU POINT DE L’ENCEINTEA - Mesures d’impédance (Room EQ Wizard ou LIMP)Pour un filtrage passif, il est impératif d’avoir les impédances des haut-parleurs dans leur charge. Pour ce faire, il faut faire un petit montage en utilisant la sortie casque de la carte son, une résistance dont on connait la valeur et les deux entrées de la carte son. Voir la documentation ARTA pour connaitre le schéma et la marche à suivre.
Attention lorsque plusieurs haut-parleurs utilise le même volume. Il faut penser à bloquer la membrane des autres haut-parleurs lorsque l'on fait la mesure d'impédance.
B - Mesures en champ proche (Room EQ Wizard)Ces mesures ont pour but d’avoir la réponse en fréquence du haut-parleur dans le bas du spectre, sous les 500Hz.
- Placer le micro au plus proche du cône du haut-parleur de médium puis du haut-parleur de grave s’il y en a un.
- Afin de simplifier le traitement des mesures lors de la simulation, essayer d’avoir un niveau similaire aux mesures en champ lointain (utilisation du sonomètre).
- Mesurer chaque haut-parleur dans l’axe uniquement avec un Sweep.
C - Mesures à 30cm des haut-parleursCes mesures ont pour objectif de visualiser la distorsion de chaque haut-parleur afin de savoir dans quelle plage de fréquence ils sont le plus à l’aise.
- Placer le micro dans l’axe de chaque haut-parleur à environ 30cm de distance.
- Calibrer le niveau pour avoir idéalement 90dB. On peut pousser le vice en injectant 1W, 5W, 10W … mais le but c’est surtout de voir où se trouve les gros points critiques.
- Faire une série de plusieurs Sweep les plus long possible. (2 ou 3 consécutifs moyennés) en 96kHz et à 4Mo dans REW
D - Mesures en champ lointain (Room EQ Wizard)Ces mesures ont pour but d’avoir la réponse en fréquence dans l’axe et hors axe des haut-parleurs intégrés dans l’enceinte (prise en compte de la réponse en puissance et de l’effet de baffle (Baffle Step)). Elles permettent également de faire le calage temporel entre les haut-parleurs lors du filtrage (phase). La réponse en fréquence une fois fenêtrée est généralement exploitable à partir de 300Hz, voir au-dessus.
- Placer le micro dans l’axe du transducteur le plus directif (normalement l’aigu), ou l’élément qui sera à hauteur d’oreille, à une distance supérieure à 3 fois la plus petite taille de la façade de l’enceinte. Dans le cas d’une enceinte avec des haut-parleurs très éloignés, il faudra faire cette mesure à la distance d’écoute (ou s’en approcher).
- Calibrer les niveaux. L’aigu est généralement celui qui a le niveau le plus élevé. Faire en sorte d’avoir le maximum acceptable par le micro et la carte son pour cette mesure. Si possible, calibrer le niveau SPL avec un sonomètre (pas nécessaire mais intéressant pour savoir si on ressort bien du bruit ambiant).
- Garder les réglages (carte son et ampli) pour toutes les autres mesures.
- Mesurer chaque haut-parleur indépendamment les uns des autres en conservant la position du micro. La mesure se fait avec un Sweep. Plus il est long, meilleure sera la précision. Pour l’aigu, un Sweep commençant à 400Hz (voir au-dessus) est suffisant.
- Faire tourner l’enceinte pour effectuer les mesures hors axe. L’axe de rotation de l’enceinte doit se trouver à l’aplomb de la façade. Faire des mesures par pas de 10° idéalement jusqu’à 60° minimum.
- Fenêtrer les mesures en excluant la première réflexion.
- Pour les mesures dans l’axe, permettant de faire l’alignement temporel des haut-parleurs, il faut caler les phases. Le but est ici de supprimer la distance haut-parleur / microphone et donc avoir les phases "réelle" des haut-parleurs. Pour ce faire, aller voir le tutoriel suivant qui explique très bien la méthode dans Room EQ Wizard.
E - Filtrage (VituixCAD et Room EQ Wizard)Pour réaliser le filtrage, on passe par la case simulation que ce soit pour un filtrage actif, passif ou hybride. Cette partie permet de fortement dégrossir le travail et d’avoir une mise au point par la suite nettement plus rapide.
- Faire un merge des courbes en champ lointain avec le champ proche en alignant les niveaux sur la courbe du champ lointain en mixant les deux courbes autour des 400 / 600Hz. Le haut de la courbe sera celle du champ lointain (incluant la phase) alors que le bas de la courbe sera celle du champ proche.
- Insérer les courbes de réponse en fréquence et d’impédance dans VituixCAD et faire la simulation du filtrage et des corrections.
- Les mesures de distorsion vont donner une information importante. C’est celle qui consiste à savoir dans quelle plage de fréquence le haut-parleur est le plus à l’aise.
- Réaliser le filtrage physiquement (passif et / ou actif). Ce point pourra être développé plus en détail. On trouve cependant pas mal d’exemples dans les réalisations du forum. Chaque enceinte étant unique, le filtrage en sera d’autant plus unique (et surtout sera plus ou moins complexe suivant les haut-parleurs utilisés et le niveau de correction que l’on souhaite intégré au filtrage).
F - Vérification du filtrageUne fois la simulation terminée, il faut réaliser le filtre.
En passif il est bon d’avoir quelques composants en plus pour ajuster le filtrage suivant la réponse.
En actif c’est plus simple même s’il est préférable de protéger physiquement le transducteur d’aigu avec un gros condensateur.
- Vérifier la mise en phase avec un Sweep dans l’axe du tweeter. Une inversion électrique du haut-parleur de médium permet de vérifier sur la réponse en fréquence que la mise en phase est bonne entre les différents haut-parleur (grave / médium et médium / aigu). C’est le "Reverse Phase".
- Faire une série de mesures dans l’axe et hors axe afin de contrôler s’il n’y a pas de regain d’énergie par endroit sur les réponses en fréquence. Si c’est le cas, apporter une petite correction afin d’avoir une meilleure intégration dans la pièce par la suite, surtout avec un filtrage passif. Moins l’enceinte est chaotique hors axe, plus simple sera son intégration dans l’environnement domestique (rarement traité) (*)
- Faire éventuellement une dernière série de mesures, en champ lointain dans l’axe et hors axe (par pas de 15° ou 20° sera suffisant) et en champ proche sur le grave (ou le médium dans le cas d’une 2 voies) pour avoir une réponse en fréquence complète de l’enceinte "seule".
(*)Attention toutefois à la destination de l'enceinte.
Pour une enceinte de proximité (en dessous de 1m50 de distance environ), la réponse dans l'axe doit être soignée puisque c'est elle qui est la plus "présente" dans ce que l'on entends.
En écoute lointaine (au delà de 1m50) le mix de champ direct et diffus est souvent proche du 50/50. Si la réponse hors axe est chaotique, ça sera audible et mesurable.
Le traitement de la pièce est aussi à entrer dans l'équation, tout comme la directivité de l'enceinte. Une enceinte très directive permettra une écoute du champs direct plus loin dans la pièce (mais ça n’empêche pas d'avoir une réponse hors axe la plus propre possible.
Bref, c'est du cas par cas !
G - Intégration d’un subwooferEn 2021, avoir un caisson de basse n’est plus chose rare. Les enceintes se voulant de plus en plus petites par soucis d’intégration dans la pièce ou d’esthétique, le bas du spectre s’en trouve forcement tronqué. Ou à l’inverse, on a fait une grosse enceinte intégrant un haut-parleur de grave utilisé comme un subwoofer, c’est-à-dire sous 150Hz (environ). Dans les deux cas, la pièce ayant un impact conséquent dans cette plage de fréquence, il faut faire l’intégration du subwoofer avec la pièce. Nous allons considérer ici que l’on a un filtre actif pour ce subwoofer.
Il faut aussi considérer que l’idéal est d’avoir un filtre passe haut pour l’enceinte, mais on ne l’a que rarement.
- Dans le cas d’un ou plusieurs subwoofers indépendants, il faut tenter de trouver un placement qui excite le moins possible la pièce (pas forcement le plus simple à faire).
- Mettre en place le micro au niveau du point d’écoute.
- Lancer un premier Sweep sur l’enceinte (choisi arbitrairement, ou celle incluant le subwoofer à filtrer).
- Lancer un Sweep sur le subwoofer sans filtrage.
- Ajuster les délais pour avoir les débuts des impulsions de l’enceinte et du subwoofer au même moment.
- Appliquer le filtrage du subwoofer pour raccorder au mieux avec les enceintes (par mesure MMM par exemple).
INSTALLATIONNous partirons du principe que le positionnement n’est pas des plus optimisé avec une zone de positionnement limité (considération de place, d’esthétique, de « WAF ou MAF », …).
Le traitement acoustique de la pièce n’est également pas le plus simple à faire. Cela dit, le mobilier permet de faire office de diffuseurs / absorbeurs à moindre coût. Si les parois sont très lisses et réverbérantes, on pourra essayer de réduire leurs effets avec un tapis, des rideaux, des tableaux … bref, de la décoration.
A partir de maintenant, les enceintes sont finies, l’intégration dans la pièce est faite et les subwoofer sont correctement raccordés aux enceintes. C’est à ce moment que l’on se rend compte de l’importance de la réponse en fréquence de l’enceinte hors axe. C’est principalement cette caractéristique qui va impacter la réponse au point d’écoute puisqu’à cet endroit (surtout au-delà de 1m50), le son qui nous parvient est un mélange de son direct (venant des enceintes) et de son réverbéré / diffus (venant des parois).
Cette correction globale ne pourra se faire qu’avec un égaliseur. On pourra prendre un égaliseur graphique (31 bandes étant préférable), paramétrique, ou un DSP (qui pourra aussi traiter le filtrage subwoofer par exemple si inclus dans la chaine complète).
En premier lieu, faire une ou plusieurs mesures en MMM au niveau de la zone d’écoute (à adapter si l’on est sur un canapé ou sur un fauteuil unique).
Ces mesures permettent de voir deux points :
- Voir la « courbe cible » naturelle de la pièce
- Voir les endroits où il y a un gros regain ou creux d’énergie
Pour l’expérience, on peut bouger les enceintes (les avancer par exemple) et voir ce qu’il se passe.
On verra vite dans le bas du spectre ce qui est du positionnement ou de la pièce. On pourra aussi voir ce qui est de la cause de l’enceinte uniquement.
Maintenant on va corriger la réponse de l'enceinte pour l'intégrer au mieux dans la pièce et avoir une réponse propre au point (ou zone) d'écoute
- Appliquer les corrections pour "linéariser" la courbe en respectant la "courbe cible" naturelle de la pièce. Préférez au maximum les corrections négatives.
- Refaire le ou les mesures MMM pour peaufiner et ajuster.
- Répéter l’opération sans oublier de faire quelques écoutes comparatives entre les mesures.
- Ne pas hésiter à refaire une campagne de mesures quelques jours / mois après afin d’ajuster suivant les goûts.
- On peut également faire un premier ajustement sans le subwoofer, puis l’intégrer afin d’ajuster son niveau et de corriger certaines dominantes (voir paragraphe G).
Il n'y a pas vraiment de courbe cible idéale. Votre pièce va dicter sa loi, il va falloir faire avec. Vous constatez avec cette méthode que si vous changer de place les enceintes ou la zone d'écoute il va falloir refaire la correction vis à vis de la pièce.
A ce stade, vous devriez avoir un système audio réglé "comme il faut" et parfaitement intégré dans votre pièce (avec les compromis).
