corrélation mesures / sonorité

[ohl]

Le crossfeed est a combien? -20, 30, 40 dB? J'avoue être relativement sceptique de ce cote la.

Entre -6 et -30dB selon la fréquence. Mais c'est un peu plus compliqué que ça puisqu'il faut tenir compte du délai entre les oreilles. Pour un casque fermé, le crossfeed idéal à appliquer est individuel et dépend de la forme de la tête. Pour un casque ouvert, c'est encore plus délicat : un mélange du crossfeed naturel du casque plus la correction électronique...

[khaos974]

Le crossfeed est a combien? -20, 30, 40 dB? J'avoue être relativement sceptique de ce cote la.

Entre -6 et -30dB selon la fréquence. Mais c'est un peu plus compliqué que ça puisqu'il faut tenir compte du délai entre les oreilles. Pour un casque fermé, le crossfeed idéal à appliquer est individuel et dépend de la forme de la tête. Pour un casque ouvert, c'est encore plus délicat : un mélange du crossfeed naturel du casque plus la correction électronique...

J'avoue que ça me surprend énormément, avec des boules quies dans une oreille gauche et en jouant un signal uniquement dans le cote gauche du casque a volume normal, j'entends a peine de l'oreille droite, c'est bien moins fort que quand je baisse le son de 30 dB via mon player. Au pifometre, j'aurais dis -35/40 dB. Pareil en inversant les canaux.

[un_casque_ou_rien]

Bonjour a tous, qques commentaires dans le desordre:

1. La correlation entre casque ouvert, image percue et crossfeed entre les 2 HPs est difficile a croire. Des niveaux de xfeed a superieures a 30dB ne peuvent pas influencer l'image de facon si consequente (les effets de diffraction autour de la tete sont plutot dans les 10-15dB maximum). Par contre, les effets de boite (perception d'abord tonale, par example son caverneux) affectent la perception de l'image. En general, un casque de type ouvert s'accompagne d'un baffle HP ouvert ce qui minimise les reflections et autres effets de diffraction(HD800 est l'un des meilleurs examples). C'est de loin le facteur dominant avec l'angle et la distance HP oreille.

2. Les mesures de casque avec oreille artificielle sont monnaie courante. Les tetes pour mesure binaural existent depuis >40 ans. Dans le cadre de comparaisons entre casque, ce n'est pas necessaire d'utiliser ce genre de materiel, en sachant qu'il n'y a pas de norme pour la geometrie et autres proprietes acoustique de l'oreille.

3. Beaucoup de constructeurs se semblent se baser sur une reference champ diffus, pour le constater il suffit de regarder des mesures calibrees (auquel cas, seule une mesures sur tete binaurale est utilise).

4. A garder en memoire neanmoins le fait que chaque tete de mesure va avoir une reponse de reference (champ diffus ou direct, peu importe) un peu different d'un concurrent et de chaque individu d'une population. En general les constructeurs serieux vont donc utiliser differents systemes de mesure + des ecoutes subjectives.

5. La calibration a un niveau de reference est tres difficile de facon objective. Si on utilise des voix, ca revient a calibrer l'intensite percue dans le registre bas-medium/medium. Le fait est que la sensation de volume sonore sur une musique plus "riche" (dans le sens d'un contenu spectral etendu de part et d'autre du medium) va changer completement en fonction du casque Par example, un casque a la signature plus physiologique, paraitra plus fort. Example concret: le Stax SR-007mk2 et SR-009 sont de sensibilite quasi identique, la difference de rendu sonore va bien au dela de 1dB (plutot 3dB) quand ils sont alimentes de maniere identique (facile avec un ampli stax recent).

4. Un moyen d'apporter une reponse objective serait d'annoncer la sensibilite non pas pour une frequence donnee mais pour du bruit rose et avec un calcul base sur les courbe de fletcher (genre stationary loudness in Sones). Le probleme est que le public ne sait pas que represente le Sone et il n'y a pas standard non plus dans ce domaine (car nous passont dans le domaine de la perception, ce cote physiologique implique des differences entre individus).

6. Pour ce qui est de verifier les donnees constructeur, c'est typiquement tellement maigre (ou alors sans utilite aucune, c.f la sensibilite a 1kHz) qu'il n'y a rien a verifier et tout a faire...

7. Le fait que 2 casques sonnent tres differement memes si leur reponse frequentielle est proche est la raison pour laquelle il est utile de regarder la reponse impulsionnelle, la reponse temps/frequence (CSD), les mesures de distortion. La encore, c'est devenu la mode ces temps-ci mais on semble encore loin d'une standardisation.

Arnaud

[ohl]

1. La correlation entre casque ouvert, image percue et crossfeed entre les 2 HPs est difficile a croire

Evidemment, les casques ouverts peuvent être très diffèrent entre eux. Mais pour un casque fermé, on peut beaucoup modifier l'image sonore perçue en adaptant un crossfeed, il faut essayer :
http://www.ohl.to/about-audio/audio-softwares/crossfeed-and-eq
http://www.ohl.to/about-audio/audio-softwares/head-fit
Il y en a d'autres logiciels qui ont plus ou moins cette fonction mais j'ai mis ceux-là parce qu'on peut modifier les principaux paramètres liés à la localisation (ITD, ILD,...), il y a des signaux de test pour le réglage individuel et aussi parce que je les connais puisque je les ai fait. Une version simplifiée est utilisée dans Rockbox.

2,3 et 4 Je suis tout à fait d'accord : les mesures diffèrent selon la méthodologie, sont délicates à interpréter et ne permettent pas vraiment de savoir si un casque convient parfaitement à un individu ou pas. De plus, on ne peut pas s'y fier pour une égalisation personnelle.

5 et 4? L'ajustement de niveau d'appareils qui n'ont pas la même courbe de réponse est en effet délicat. La méthode la plus précise est sans doute basée sur un bruit rose filtré en courbe B : c'est ce qui est maintenant utilisé par les nouvelles normes BS-1770 et EBU-R128, pour la mesure de niveau perçu (loudness).

7 Le fait que 2 casques sonnent tres différement memes si leur reponse frequentielle est proche est la raison pour laquelle il est utile de regarder la reponse impulsionnelle, la reponse temps/frequence (CSD), les mesures de distortion

La réponse impulsionnelle, la CSD et la réponse en fréquence sont juste des angles de vues différents d'une même fonction de transfert. Pour évaluer une qualité générale, la réponse en fréquence reste quand même la plus "lisible".
Pour ma part, je pense que la distortion des casques de qualité est largement sous les seuils d'audibilité et ne constitue pas vraiment un critère permettant de les différencier. Par contre des écarts minimes entre réponses fréquentielles sont audibles.
Il est malheureusement difficile de faire des comparaisons de casques en test double-aveugle et seuls des tests statistiques peuvent démontrer cette thèse.
Pour l'audibilité de la distortion, je pense aux essais suivants : rajouter différents types de distortion et de faire une évaluation des seuils d'audibilité avec différents casques de qualité. Si les seuils perçus et validé en ABX diffèrents selon les casques, ce serait alors une preuve indirecte que la distortion de certains casques est audible puisque masquant une distortion rajoutée.

[eric65]

Bonsoir, et bon Noël à tous.

Pour résumer, à mon niveau de compréhension (d'un non expert).

Les casques électrostatiques sont fondamentallement interressants à utiliser de part leur courbe de réponse très linéaire sur une grande partie du spectre audio et leur très faible distorsion (a priori inaudible).
Les irrégularités de fréquence, dans l'aigu en particulier, d'un casque électrostatique, pourraient être amorties par un absorbant interne (coton ?).
La corrélation entre courbe de mesure et perception sonore est difficile à réaliser pour des raisons techniques (différences de techniques de mesures) et d'interprétation délicate ; on ne peut s'y fier pour un usage personnel, de même que pour réaliser une égalisation personelle.
L'égalisation de niveau pour deux casques ayant une réponse en fréquence différente est délicate à réaliser (en particulier pour une fréquence donnée ou un spectre limité comme une voix) ; l'utilisation du bruit rose filtré en courbe B est recommandée.

La première question que je pose est le suivante : est-ce que l'égalisation de niveau à 0.2 dB près est significative, réaliste et même utile, pour la comparaison de deux casques ayant des courbes de réponse en fréquence différentes ? Si cette valeur de 0.2 db est irréaliste, quelle valeure accepter en utilisant par exemple comme signal comparatif du bruit rose ? Comment positionner le micro de mesure (et à quelle distance des oreillettes) pour faire des mesures comparatives rapides sans être équipé d'une tête artificielle ? (NB : personnellement je possède un micro portable Phonic PAA3).

Autre question que je me permets aussi de poser : qu'elle courbe cible à atteindre en cas d'égalisation en fréquence (par exemple avec un deq 24/96 ultracurve pro de Behringer interposé en 100 % numérique entre mon drive et mon dac) pour un casque donné (par exemle un Stax 009 ou 507), pour un individu lambda (moi par exemple ) connaissant tout ce qui vient d'être dit ci-dessus ?

Merci par avance pour vos réponses et suggestions.

Eric

[ohl]

La première question que je pose est le suivante : est-ce que l'égalisation de niveau à 0.2 dB près est significative, réaliste et même utile, pour la comparaison de deux casques ayant des courbes de réponse en fréquence différentes ?

C'est irréaliste : on peut faire une égalisation à la mesure à environ 0.5dB sur un spectre large, pas beaucoup mieux. Quand on compare des enceintes de courbes assez proches, l'oreille est plus précise que la mesure mais on peut espérer 0.3dB au mieux (déjà 0.2dB entre 2 enceintes identiques, c'est le top).
De toute façon, on peut toujours se créer une tête artificielle à base d'un mannequin de coiffure
Mettre le micro à l'entrée du conduit auditif (bouché ici par du coton): si c'est juste pour comparer des niveaux, ça suffit
(Sur la photo, le micro n'est pas bien placé : c'était pour des essais de la prise de son)

Je pense que l'égalisation nécessite
- soit un micro mesurant au fond de son propre conduit auditif avec comparaison de la courbe avec casque ou en champ semi-diffus
- soit une égalisation "à l'oreille" : j'ai beaucoup essayé, et mais mes méthodes ne sont ni simples, ni très fiables . J'utilise surtout un bruit rose filtré au 1/3 d'octave avec comparaison glissante entre bandes de fréquence. Si certains sont intéressés, j'expliquerai précisément la méthode : j'ai fais un soft juste pour ça mais il n'est pas fini.

[un_casque_ou_rien]

Ohl, merci pour l'info sur les nouvelles normes recommendant une mesure de loudness avec un bruit rose filtre. Courbe B, voulez dire une forme de compensation de sensitivite d'oreille typique a un niveau SPL donne? Je connais A-weighted, C-Weighted, donc je suppose que B-weighted est pour une niveau SPL de 70dB environs?

Pour ce qui est de l'angle de vu apporte par la CSD, c'est justement la son interet. Je posterai plus tard un example de resonance "secondaire" invisible sur une reponse en frequence car masquee par d'autres composantes, mais qui apparait dans la courbe temps frequence du a son amortissement plus faible que le reste du spectre.

Je ne suis pas un grand fan, mais ont peu aussi juger la reponse impulsionnelle (son trainage en particulier) meme si c'est loin d'etre suffisant / lisible amha. Les reponses signal carre basse (30Hz) et moyenne frequence (300Hz) sont aussi utilises par un veteran comme Tyll Hertsens, mais la encore j'ai du mal a interpreter personnellement.

Pour les niveaux de distortion, ce n'est pas mon domaine (je suis assez occupe avec la modelisation des phenomenes vibro-acoustiques couples dans le regime lineaire ) mais la encore tous les casques ne sont pas crees egaux ils semblerait en vue des mesures publiees par InnerFidelite par example.

La mesure avec mannequin de coiffure et sa surface rigide plastique, j'eviterai (l'impedance acoustique de la surface est tout aussi critique que la geometrie de la tete en commencant par l'oreille externe). Autant utiliser sa propre tete et un micro miniature (qui ne doit absolument pas boucher le conduit auditif). L'egalisation champ libre ou diffus doit se faire avec le meme appareillage pour avoir une reference. J'ai justement ce type d'equipement en commande pour m'essayer a la conversion de signal stereo en binaural (personalise), donc je posterai eventuellement sur le sujet de la mesure de casque avec ce type de micro.

Enfin pour ce qui est de l'utilisation de xfeed artificiel pour les casques fermes, je ne comprends pas le lien avec ma reponse? Mon point est que le xfeed naturel entre les 2HP d'un casque ouvert est minime et que d'autres effets de champ proche et reflections interne dans le casque ont un effet bien plus prononce sur la perception de l'image.

[Igor Kirkwood]

Je plussois avec Igor: il me paraît fondamental d'aligner les niveaux sonores lors de comparaisons, même s'il est exact que le choix d'un niveau de référence ne peut suivre une règle stricte et admise de tous; en ce sens il ne me paraît pas stupide d'aligner ce niveau sur une voix d'un enregistrement dans lequel cette voix représente son essence et où les instrumentistes n'ont qu'une fonction d'accompagnement. En tout cas l'égalisation des niveaux me paraît plus pertinente que de s'en passer pour quelque raison que ce soit...

La difficulté, pour comparaisons, d’aligner les niveaux de 2 casques est grande....Pourtant elle est essentielle afin de ne pas masquer le différence auditive entre 2 casques, sinon le casque mis un tout petit peu plus fort que l'autre paraitra faussement meilleur
J'évoquais un niveau égalisé à 0,2 dB près, pour les comparaisons d'Amplis ou de Dacs.
Pour les casques il faudra se contenter de 0,5 dB voire 1 dB.

Il existe une méthode simple pour apprécier le "groupe" niveau du casque + qualité de celui ci:
Lors de l'écoute comparative, on baisse par exemple de 0,5 dB le niveau du casque qui semble le meilleurs.
Si le casque écouté un "poil" moins fort reste le meilleur....c'est qu'il est vraiment le meilleur.

Pour ma part, je pense que la distortion des casques de qualité est largement sous les seuils d'audibilité et ne constitue pas vraiment un critère permettant de les différencier. Par contre des écarts minimes entre réponses fréquentielles sont audibles.
Il est malheureusement difficile de faire des comparaisons de casques en test double-aveugle et seuls des tests statistiques peuvent démontrer cette thèse.

Oui on se trouve quasiment à moins de 0,1 % de taux de distorsion.

Pour comparer des enceintes on peut égaliser celles ci afin de rapprocher les écoutes .
Est ce envisageable pour la comparaison entre les casques ?

[ohl]

Courbe B, voulez dire une forme de compensation de sensitivite d'oreille typique a un niveau SPL donne? Je connais A-weighted, C-Weighted, donc je suppose que B-weighted est pour une niveau SPL de 70dB environs?

La courbe B emploie à un filtre passe-haut à 50Hz et est recommandée les niveaux de l'ordre de 80 phones. http://www.extra.research.philips.com/hera/people/aarts/RMA_papers/aar92a.pdf

Enfin pour ce qui est de l'utilisation de xfeed artificiel pour les casques fermes, je ne comprends pas le lien avec ma reponse? Mon point est que le xfeed naturel entre les 2HP d'un casque ouvert est minime et que d'autres effets de champ proche et reflections interne dans le casque ont un effet bien plus prononce sur la perception de l'image.

Mon propos était de simuler le crossfeed naturel d'un casque ouvert sur un casque fermé pour écouter son effet.

Les reponses signal carre basse (30Hz) et moyenne frequence (300Hz) sont aussi utilises par un veteran comme Tyll Hertsens, mais la encore j'ai du mal a interpreter personnellement.

Moi aussi.

La mesure avec mannequin de coiffure et sa surface rigide plastique, j'eviterai (l'impedance acoustique de la surface est tout aussi critique que la geometrie de la tete en commencant par l'oreille externe). Autant utiliser sa propre tete et un micro miniature (qui ne doit absolument pas boucher le conduit auditif). L'egalisation champ libre ou diffus doit se faire avec le meme appareillage pour avoir une reference.

Je n'ai proposé la tête que pour la mesure de niveau. Pour l'égalisation, je suis tout à fait d'accord, ce n'est pas une bonne méthode.
Pour l'égalisation, je pense à une méthode pas chère du tout mais que je n'ai pas essayée :
- mettre un micro type Pana WM61a à l'entrée de son conduit auditif, de mesurer la réponse en bruit rose en champ diffus et égalisé (enregistrer sur un temps assez long et en bougeant la tête pour lisser la courbe...),
- mettre le casque avec le même signal, remesurer et corriger de la différence entre les 2 courbes. Même pas besoin d'un micro calibré puisqu'on ne calcule que la différence.

[Agnostic1er]

Juste pour revenir sur le sujet des casques électrostatiques :
l'avantage du transducteur electrostatique (ceux construits selon le modèle à charge constante de Hunt) est la linéarité exemplaire entre une fréquence basse déterminée par la tension de membrane, la forme,... et une fréquence haute liée surtout à la masse surfacique de la membrane. De plus ce transducteur est pratiquement sans distortion quelle que soit le déplacement de la membrane.

ohl, si ça ne te dérange pas trop, pourrais-tu nous dire quelques mots sur les différences entre principes de fonctionnement électrodynamique, orthodynamique et électrostatiques, dans le domaine particulier du casque? Avantages et inconvénients théoriques de chacun? Electrostat et ortho ne sont-ils pas très proches en terme de principe d'émission? Merci!

[Igor Kirkwood]

Un début de réponse:
Un point commun aux casques ortho-dynamiques et les casques électrostatiques, c'est que contrairement aux casques électrodynamiques ou la membrane est mise en action en un point précis (la bobine mobile).
Pour les deux premiers casques cités, la mise en action de la membrane se fait via toute sa surface.

Le casque électrostatique possède, a priori, une membrane plus légère que celle du casque ortho-dynamique .
Par contre ce dernier n'ayant pas besoin d'une tension de polarisation, il peut si son rendement est suffisant, se brancher sur une prise casque classique.

Je peux ajouter que la majorité des micros sont électrostatiques, mais Jean Luc qu'en penses tu ?

[ohl]

ohl, si ça ne te dérange pas trop, pourrais-tu nous dire quelques mots sur les différences entre principes de fonctionnement électrodynamique, orthodynamique et électrostatiques, dans le domaine particulier du casque?

Je connais bien les principes des électrostatiques mais pas assez les autres principes pour donner un avis complet et pertinent.Dans cette liste, il manque ceux à réluctance variable, utilisé dans le haut de gamme des intras. S'il y a une question précise, je veux bien participer et donner mon avis, mais expliquer les principes...je ne le sens pas trop.

Avantages et inconvénients théoriques de chacun? Electrostat et ortho ne sont-ils pas très proches en terme de principe d'émission? Merci!

Le seul point commun entre isodynamique (ortho) et electrostatique, c'est que la force est plus ou moins répartie sur une grande partie de la membrane. A part ça....A la base, l'électrostatique symétrique a un gros avantage sur tous les autres systèmes : il est linéaire, quel que soit le déplacement de la membrane.

Je peux ajouter que la majorité des micros sont électrostatiques, mais Jean Luc qu'en penses tu ?

Oui mais les grandes différences sont que les micros ont une membrane conductrice et sont assymétriques. Alors que la plupart des hp ou écouteurs électrostatiques sont symétriques (push-pull) avec une membrane très peu conductrice.

[un_casque_ou_rien]

ohl, blog fascinant! Je viens d'en faire la découverte

[eric65]

Le fameux bloghol ! http://www.ohl.to/

[Igor Kirkwood]

Avantages et inconvénients théoriques de chacun? Electrostat et ortho ne sont-ils pas très proches en terme de principe d'émission? Merci!

Le seul point commun entre isodynamique (ortho) et electrostatique, c'est que la force est plus ou moins répartie sur une grande partie de la membrane. A part ça....A la base, l'électrostatique symétrique a un gros avantage sur tous les autres systèmes : il est linéaire, quel que soit le déplacement de la membrane.

Cela s'appelle pour le casque électrostatique, sauf erreur, le fonctionnement en push pull.
Alors que l'ortho-dynamique fonctionnerait seulement en mode push.

Si Agnostic 1er s'intéresse aux casques à membrane ultra légère il existe aussi un modèle de casque a plasma sans membrane. l'air est ionisé directement par une électrode. Le principe est le même que pour les tweeters ioniques (Klein, Ionovac, Magnat...).