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Bien comprendre l'Ultra HD, la 4K, et les normes THX, Dolby, DTS, Auro 3D

[Guide]Placer ses enceintes Surround en 5.1 / 7.1 voir Page1

Message » 23 Avr 2017 14:44

Petit extrait du livre de Toole à ces propos :

13.3.2 Controlling the Energy Delivered from Loudspeakers to Room Modes
There are two ways to vary the amount of energy transferred from loudspeakers to modes:

■ Locate the subwoofer at or near a pressure minimum in the offending standing wave. A subwoofer is a “pressure” source, and it will couple inefficiently when located at a pressure minimum (velocity maximum). Moving the loudspeaker closer to or farther away from the null location will vary the amount of energy coupled to the mode.
■ Use two or more subwoofers to drive the standing waves constructively or destructively. This takes advantage of the fact that lobes of a standing wave on opposite sides of a null have opposing polarity; as the sound pressure is rising on one side, it is falling on the other. Two subwoofers connected in parallel, one on each side of a null, will destructively drive the mode, reducing its effects. Positioned two nulls apart, the same subwoofers will amplify the mode.
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CDGG
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Message par Google » 23 Avr 2017 14:44

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Message » 23 Mai 2017 19:01

Salut,

Je ne peux malheureusement pas mettre d'enceinte dipolaire sur les murs latéraux.
Du coup je souhaite les mettre sur le mur arrière (il a une ouverture par contre en son centre) de chaque coté.
Je perds tout l'intérêt des dipolaires ? Il est préférable que je garde des biblio à l'arrière ?
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Message » 19 Juil 2017 9:55

J' ai besoin de votre aide car je me perds un peu entre ce qui est recommandé ( d' un coté par Dolby de l autre par le constructeur ) et les contraintes de ma position.

Voilà à peu prés ma pièce : 7m sur 4m de large / plafond à 2m50 ( c' est le salon / salle à manger :mdr: )
Sweet spot à 3m50 ( en plein milieu ) les SBack ne peuvent être rapprochées )

Image

Je suis en train de changer mes HP pour passer sur un système full Magnat Ultra Cinema pour le 7
A savoir, ou :
a: soit 7x 100LCR unipolaires( toutes identiques hormis les canaux atmos bien sur)
b: soit 5x100 LCR pour LCR et SBR et SBL unipolaires ... plus 2x RD200 ( dipôles ) pour SR et SL

Je n' arrive vraiment pas à me décider.
D' une part le choix sur les canaux SR, uni-pole ou dipôle qui latéralement sont à 90° et 2m du sweet spot.
D' autre part et c' est là que ça se complique pour moi :ane: la hauteur ...

Si je suis les recommandations de Dolby, ces 7 canaux devraient être à la même hauteur ( centre du HP à hauteur d' oreille )
si je regarde les recommandations constructeur ( Pour les Magnat ) ils donnent la hauteur identique pour LCR et SBR /SBL par contre 60 cms au dessus du point d' écoute pour SR et SL.

Pour résumer :mdr: pour ces 2 canaux SR dois je privilégier Dipôle ou unipole et fonction de ce choix, quelle hauteur choisir ?
( ou, est ce le choix finalement qui va déterminer la hauteur ? :hein: )
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Chewee Levelu
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Message » 19 Juil 2017 17:20

Je réponds rarement à ce genre de question qui doit faire l'objet d'une étude. Mais la question étant clairement posée et la réponse assez simple, je vais déroger à mes habitudes.

Sweet spot à 3m50 ( en plein milieu )

Pas bon. Pas bon du tout. Vous êtes au carrefour des axes de symétrie dans le sens longitudinal, transversal et, pour peu que vous soyez un peu grand, vertical.
Je conseille vivement de reculer votre canapé pour sortir du noeud stationnaire longitudinal de considérer un nombre d'assises pair (pour ne pas être assis au milieu). Ceci doit être effectué sous contrôle d'un analyseur car l'impédance des parois a aussi son mot à dire. Il y en a plusieurs gratuits sur le net.
Vous entendrez peut-être un déséquilibre des surround latérales mais croyez-moi c'est beaucoup moins gênant que d'avoir des basses trainantes mal définies avec une note dominante.

Pour les surround:
D' une part le choix sur les canaux SR, uni-pole ou dipôle qui latéralement sont à 90° et 2m du sweet spot.

Vous êtes trop près des latérales pour supporter des unipolaires. Le dipôle s'impose. Vous ne perdrez pas la sensation d'objet car le ratio des intensités champ direct et champ réfléchi reste positif, mais vous éviterez d'être submergé par les surround latérales comme je l'ai vu trop souvent, y compris lors de démos organisées par Dolby.
Les dipôles atténueront aussi le déséquilibre latéral.

Si je suis les recommandations de Dolby, ces 7 canaux devraient être à la même hauteur ( centre du HP à hauteur d' oreille )
si je regarde les recommandations constructeur ( Pour les Magnat ) ils donnent la hauteur identique pour LCR et SBR /SBL par contre 60 cms au dessus du point d' écoute pour SR et SL.

Dolby se contredit sans cesse. Les instructions dont je dispose sont plus proches de celles données par le constructeur. Suivez-les.
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Jean-Pierre Lafont
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Message » 19 Juil 2017 21:40

Merci infiniment de cette entorse :thks:
Mon épouse me laisse déjà énormément de place pour "jouer" dans notre pièce à vivre. Et j' ai bien conscience de l' impossibilité de réaliser un système respectant les normes dans un tel environnement ( et j' exclus bien entendu le traitement acoustique lol ).

Malheureusement et comme indiqué, je ne peux palier à certaines contraintes de positions et en particulier, celles du canapé et des surround back que je ne peux rapprocher du point d' écoute.

Heureusement, je ne suis pas grand et suis positionné en dessous de l' axe de symétrie vertical.
Sur cet axe et partant du sol, oreilles à 1m en début de séance et 90/85cms à mi et fin de séance :lol: Relâchement et affaiblissement indépendant de ma volonté :lol:

Pour les surround ce sera donc des dipôles, au dessus du point d' écoute et des unipolaires pour le reste à hauteur d' oreilles. un peu comme cela
(Je me suis servi du schéma de Magnat; une nuance, les enceintes "Atmos" sont encastrées chez moi

Image

Encore merci pour ces éclaircissements :thks:
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Message » 08 Nov 2017 1:29

Bonjour,
J'ai parcouru ce post très intéressant sur le positionnement des surrounds car je suis entrain de construire ma "petite" salle dédiée de 3m20*7m05 brut qui fera a l'arrivée 2m80*4m80 net (une fois retranché le traitement acoustique des murs, encombrement de la scene avant avec enceintes et écran, un petit local technique arriere servant aussi de piege pour les basses via une cloison en LDR HD) et j'ai qq interrogations par rapport a ce que j'ai prévu sur mes surround.

Je vais poser les bases en espérant que cela suffisamment clair (et je vais essayer d’être concis car mon défaut , c'est d'être trop long...mais pas facile de résumer....)
Mon approche est purement théorique. je n'ai aucune expérience sur ce sujet. J'ai simplement essayé de synthétiser les infos lues sur divers articles en essayant d'adapter au mieux ce que j'avais compris. Et tout ceci dans mes fortes contraintes de dimension de salle, qui, je le sais , ne sont pas favorables.(faible largeur, faible hauteur etc...)

- 1 rangée de 3 sieges située a 3m28 de l'ecran (3m48 des Hps scene avant)

- Surround side réalisés par 4 paires de JBL Arena 120 unipolaire (donc 4/coté espacés de 60cm et centrées par rapport a la position d’écoute comme préconisé. Compte tenu de mes montants, j'ai fait au mieux et je me trouve avec un angle +/- 12° (arc tang 30/138) pour les + près et +/- 33° (arc tang 90/138) pour les plus loin.
Je respecte donc a peu près l'angle de 60° dans la zone interdite vers la scene avant (exactement 90°-33° = 57°)

- Plafond bas de 2m12 brut et 2m00 net après plafond rockfond. La hauteur du tweeter des surround est prévu a 1m60 soit +60cm au dessus de mes oreilles et a -40cm de mon plafond.

- les surround side sont perpendiculaires à la cloison (donc regarde la cloison opposé sans angle), et posées sur des supports OSB derriere des cadres tissu acoustique qui habilleront les murs.

- la paire de surround back a la même hauteur regarde l'écran (a voir si pincement vers centre ecran est nécessaire comme j'ai cru le lire).
Difficile de caser une seconde paire vu qu'une porte centrale pour acces au local technique prend déjà 1m00. Il me reste donc seulement 90cm de chaque coté. Les surround back sont donc installés le long des montant de la porte (donc tweeter espacés d'environ 125cm formant un angle avec ma position centrale d'écoute de +/- 23°

- d'un point de vue alimentation, j'ai pris en compte un ajustement des gains d'amplification par paire suivant le principe simple de connecter les 2 plus éloignées ensemble et les les 2 plus proches ensemble.
Donc plutot que d'utiliser un rheostat a impédance constante, ces enceintes (4 paire de surround side +1 paire de surround back) seront cablées a un simple ampli HC 7.1 Yamaha en utilisant 6 de ses étages d'amplification permettant l'ajustement des gains.(bien entendu cet ampli sera attaqué sur ses entrées multi CH in par le pré-ampli principal)
Je me réserve le choix de jouer sur les delay pour tester si je peux rajouter de la confusion au son surround en diminuant l'effet de précédence des surround side les plus proches de ma position d'écoute... (du genre : retarder légèrement les paires les +proches par rapport aux plus éloignées)


C'est mieux avec petits dessins qui situent les choses :
Zoom sur zone salle surround :
Image

Principe d'alimentation :
Image


J'ai vu que pour une enceinte surround, il était préférable d'avoir un bonne ouverture horizontale et une ouverture verticale limitée. Ayant vérifié la datasheet de l'enceinte, je ne suis pas parvenu a trouver les angles de directivité H et V des JBL Arena 120. Que le tweeter est a dôme avec 2 axes horizontaux qui limitent probablement la dispersion en V mais je ne suis pas sur....
Image

Alors , par rapport a ma description, je me pose plusieurs questions (et peut etre vous verrez a aborder d'autres sujets où je fais des erreurs) :

1. Mes surround sont elle positionnées trop basses (tweeter a H=1m60 et a +60cm au dessus de mes oreilles et -40cm de mon plafond) ?
Les monter , c'est possible mais ca m'engage dans des travaux pas évident de déplacement de conduite d'eau, chauffe eau etc...)

*****************************
Mon fond de salle sera assez absorbant car constitué exclusivement de LDR (HD 70kg/m² 15cm en fond et 40kg/m² 7cm sur mur de coté) + plafond rockond + moquette épaisse.

2. J'avais imaginé la possibilité de rajouter des diffuseurs pour renforcer la diffusion du champ surround.
2 types de diffuseurs et 1 reflecteur en fait. l'un pour le plafond , et le second à proximté des surround side et le dernier sur la partie inférieure.

Diffuseurs plafond :
2 diffuseurs type Manhattan https://www.thomann.de/fr/the_t.akustik_diffusor_manhattan_eps_set.htm situé juste au dessus de la position d'ecoute. Malgré ma faible hauteur sous plafond, cela reste compatible mais l'epaisseur de 17cm est déjà limite. je ne peux pas en mettre des plus epais afin qu'ils descendent plus bas en fréquence)
Est ce un choix qui m'apportera une amélioration dans la confusion que doit apporter le champ surround (je suis conscient que ce n'est peut etre pas fait avec des matériaux noble mais c'est leger et ca se montera facilement en lieu et place de 2 dalles rockfond.

Diffuseurs proximité side :
3 diffuseurs de petite taille type 2D (?) entre chaque surround (3 par coté placés entre chaque surround ==> 40cm de haut /30 de large )
Ce serait du DIY en medium avec une profondeur totale max de l'ordre de 10cm (j'ai dejà vu qq sites de simulation) mais comme dans cet esprit https://www.thomann.de/fr/the_takustik_sc_diffusor.htm

Il me semble qu'il faudrait les mettre de façon a diffuser horizontalement donc une position lamelles verticales, je pense. Bien entendu, ce ne sont pas les enceintes proches qui diffuseront mais les enceintes positionnées sur la cloison opposée.
De +, l'angle avec LCR sera tel que cela ne viendra pas en conflit sur ma position d’écoute.

Est ce un choix qui va m'améliorer le champs surround comparé a ma solution actuelle qui est full absorbant via LDR ?

Zone basse reflechissante:
Toujours dans cette zone surround sur les cotés, est ce une bonne ou mauvaise idée de prévoir des panneaux de l’ordre de 1m de hauteur (donc demi hauteur totale en partie basse) OSB 12mm qui seront installés entre la LDR et les cadres tissus afin de former un zone moins absorbante. Ces panneaux seront perforés de trous de diametre différents pour permettre aux moyennes fréquences basses d'etre légèrement absorbées.



Voilà, 4 questions importantes pour moi.
A vue de nez, je répondrais OUI pour les 4 mais j'ai besoin de conseil par rapport à votre feeling. je sais que ce n'est pas évident et que seuls les essais permettent de juger véritablement mais déjà partir sur une base pas trop délirante peut faciliter les choses pour ajuster ensuite suivant les résultats des premiers tests réels.
Polopretress
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Message » 08 Nov 2017 11:34

Hello,
je répond un peu en vrac:
SurBack:
tu peut essayer de mettre un cluster de 2 enceintes par coté qui regardent l'écran avec le choix de l'angle du V
1) Enceintes superposées avec tweeters à l'opposé Haut et Bas (pour les éloigner justement)
2) Cote à cote avec angle différent mais qui tirent tjrs vers l'avant: Ca fait un genre de bipolaire à angle ajustable.
Le fait d'avoir 2 enceintes au lieu d'une va créer des interférences et limiter la localisation (c'est le but)
Ca fait un total de 4 SurBack
Faut faire l'essai et comparer / une seule SurBack par canal pour voir si c'est mieux.
4 SurBack ça augmenterait la tenue en puissance globale ainsi que le niveau maxi atteignable (tu as des lcr de ouf) :)

SurLeft et Right:
je me demande s'il faut alimenter les 4 (par coté) avec des amplitudes et timing différents.
Amplitudes: peut être; délai: pas sur.
Amplitudes et timing respectif de chaque enceinte vont modeler les lobes d'interférences obtenus: là on est dans la théorie des groupements de sources (comme pour les antennes VHF ou UHF).
Il faudrait faire une mesure de champ reçu à diverses fréquences pour optimiser: bonjour le boulot :siffle:
Mais tu peux comparer (auditivement) en jouant avec les réglages d'amplis, c'est pas plus facile mais faisable...

Voilà...
Dernière édition par YvesM le 08 Nov 2017 14:59, édité 1 fois.
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YvesM
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Message » 08 Nov 2017 14:32

OK.
Pour la porte arrière, je te répond sur mon post principal car cela est HS ici.

Ok pour le back, je vois le principe. Je ferai un essai lorsque la salle sera terminée avec 4 JBL Arena 120 que je commanderai, quitte a les renvoyer direct après essais si je ne suis pas entièrement satisfait de l'amélioration.
Pour la superposition, je ne le sens pas. De + mon plafond étant bas, je vais me retrouver avec un tweeter quasiment a hauteur de ma tête.
Par contre, je peux en effet les coller un peu + pour laisser une marge avec le coin de 40/50cm et jouer sur leur orientation.

Pour les surround side, de toute façon, le montage sera prévu et permet de faire un peu ce que l'on veut au final. donc, oui, le test sera le juge de paix.
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Message » 12 Nov 2017 15:17

Bonjour, Au vue du stade avancé de votre salle, je resterais tel quel. Pour les Surrounds back je ne suis pas convaincu qu'en mettre 2 de plus soit pertinent dans votre cas.
Essayez comme vous avez prévu et puis si vous souhaitez plus d'ambiance, à ce moment là vous pourrez toujours rajouter des diffuseurs.

J'ai fait une config proche de la votre il y a 2 ans. Sur pirate des caraïbes le moment dans la cale qui prenait l'eau pendant l'attaque, donne grâce aux Surrounds, l’impression d'être dans le bateau au fond de la cale. On entendait les bruits d'ambiances partout et les gens marcher sur le pont supérieur au dessus de notre tête, comme si on y était.
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Message » 12 Nov 2017 18:01

OK merci.
Pour la Zone basse reflechissante, j'ai abandonné l'idée. ce n'est pas une bonne idée dailleurs.
Pour les diffuseurs plafond et surround, je garde l'idée.
Polopretress
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Message » 15 Nov 2017 19:34

bonjour, j aimerai avoir vos avis sur une idée qui me trotte dans la tète:

j ai récuperer 4 enceintes de chaine hifi philips, je voulais tenter l expérience de les intallées dans le faux plafond, 2 legèrement en avant et 2 légèrement en arriere en plus de mes 20 hps déja présents pour les 2 canaux surrounds.

je précise que ça sera toujours du 5.1 et pas de l atmos, je me retrouverai donc avec, par canal surround, 6 hps par coté, 4 a l arrière et 2 au plafond qui sont des 3 voix contre des large bandes pour les hps présent.

pour ce faire je voulais récupérer les hps des enceintes de chaine hifi et refaire les caisse moins profonde car j ai que 13 cm entre le faux plafond et le placo du 1er plafond.

bonne ou mauvaise idée?
la bulle sonore sera renforcé?
je gagnerai dans le haut du spectre qui comblera ce manque avec les large bandes?
ou elle prendront trop le dessus sur les autres?

bref j ai bien envie de tenter sachant que ça me couteras presque rien a par du boulot..
sebamand
 
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Message » 15 Nov 2017 22:56

sebamand a écrit:bonne ou mauvaise idée?
la bulle sonore sera renforcé?
je gagnerai dans le haut du spectre qui comblera ce manque avec les large bandes?
ou elle prendront trop le dessus sur les autres?

C'est une pratique courante décrite par THX.
La plupart des home-cinéphiles pensent à tort que le 5.1 est limité à une ceinture sonore horizontale.
En réalité, dans une installation correcte, les enceintes latérales doivent aussi arroser le plafond où la réflexion complète l'enveloppement hémisphérique.

Ne pas confondre avec l'Atmos où les enceintes au plafond reproduisent uniquement des objets sonores. Les ambiances hémisphériques diffuses sont produites par les latérales.

Dans votre projet, il faudra sérieusement contrôler le niveau des enceintes plafond qui devront être à peine audibles pour ne pas déséquilibrer le champ. Il existe des rhéostats individuels pour atténuer les enceintes.
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Jean-Pierre Lafont
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Message » 15 Nov 2017 23:17

Jean-Pierre Lafont a écrit:C'est une pratique courante décrite par THX.
La plupart des home-cinéphiles pensent à tort que le 5.1 est limité à une ceinture sonore horizontale.
En réalité, dans une installation correcte, les enceintes latérales doivent aussi arroser le plafond où la réflexion complète l'enveloppement hémisphérique.

Ne pas confondre avec l'Atmos où les enceintes au plafond reproduisent uniquement des objets sonores. Les ambiances hémisphériques diffuses sont produites par les latérales.


merci pour votre réponse, effectivement je ne suis absoluement pas dans l optique de l atmos qui ne fait pas du tout la meme chose comme vous l avez trés bien expliquer en amont. je cherche vraiment a renforcer le champ diffu en restant en 5.1 je trouve qu il y a suffisament a faire dans ce format quitte a multiplier les source emisive et donc pourquoi pas au plafond (pour info, mon plafond est a 2,75m)

Jean-Pierre Lafont a écrit:Dans votre projet, il faudra sérieusement contrôler le niveau des enceintes plafond qui devront être à peine audibles pour ne pas déséquilibrer le champ. Il existe des rhéostats individuels pour atténuer les enceintes.


c est ce que je me disait je n avais pas de solution technique pour controler le volume vu que toute les enceintes sont brancher sur le meme canal, je ne connaissais pas les rhéostats merci.
sebamand
 
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Message » 18 Nov 2017 1:28

Je reviens sur ce sujet car j'ai un peu changé mon fusil d'épaule.
Compte tenu de l'angle (faible) entre le diffuseur de plafond (type Manhattan) et la position des surround, il me semble que ce choix est peu justifié. Avec des ailettes de 17cm, je n'ai que de l'ordre de 20cm entre surround et bas du diffuseur. Donc angle trop faible...
Pour les diffuseurs side et back, par contre, je peux implanter un modele qui diffusera dans les 2 axes mais comme il en faudrait 8 au minimum, ce sera du DIY.

J'inverse donc la selection :

- plafond au dessus de ma position d'écoute (critères = légèreté / compatibilité format ) : 2 diffuseurs "unidirectionnel" 57.5*57.5 qui remplaceront 2 dalles de ldr rockfond.
sens de pose : Lamelles dans le sens de la longueur de la salle pour diffusion des surround side au dessus de la zone d'écoute.
Image

- side et back : 8 diffuseurs "bi-directionnel" DIY 33*33*11 comme la photo ci dessous (70m de tasseaux 2.7*2.7) légèrement peints a la bombe de peinture noire et cachés derrière cadres tissu pour obtenir un diffuseur comme ceci :
Image

Coté calcul cela donne ces résulatats avec du tasseau 2.7*2.7
Image
Ca promet des coupes a n'en plus finir. Heureusement que je suis outillé pour çà....
J'ai limité la profondeur a 11cm.

Cela me donne une fréquence basse d'efficacité a 1.5kHz. C'est assez haut mais difficile de faire plus profond.
Avec cette section, je suis a 6.3Khz en fréquence haute (mais faut relativiser car ces fréquences sont calculées pour une surface couverte a 100% , ce qui sera loin d'etre le cas pour mes pauvres diffuseurs de 33cm*33cm ....)
Au moins, j'aurai une diffusion sur le champ direct à 0° des enceintes placées sur le mur opposé.
Cout des 8 diffuseurs = 100€ + peinture +socle
Je me laisse la latitude de placer une bande en dessous et au dessus sur toutes la longueur des surrounds side....mais je risque la rupture de stock en tasseau en 27*27 à raison de 24 metres de tasseaux nécessaires par metre faits.. !!!

C'est beaucoup de boulot pour seulement 33cm de coté (132 pièces par diffuseur)...
Par contre, ca s'incruste parfaitement entre mes montants bois espacés de 54cm associés aux JBL arena de 19cm de large (19+33 = 52cm)

Je regarde aussi un assemblage en tasseau de 2.5*2.5 qui serait économiquement meilleur via un autre vendeur (49€ pour les 8 pieces) mais qui me ferait rajouter une colonne/ligne pour les 33cm de coté allouée. Ca m'embette de ne pas faire une séquence complète de 12 elements mais comme ces panneaux sont déjà une approximation et représentent, au final, une surface assez faible, je me dis que cela aura peu d'influence.
Cela me monte legerement la fréquence haute d'efficacité a 6.9Khz.

Je vais lancer la construction.
Si vraiment, je fais fausse route, me le dire. Si cela sera faiblement efficace, alors je ne vois le souci de me lancer la dessus quand même mais dans ce cas, je partirai sur la solution la plus économique en tasseau de 2.5*2.5 non raboté mais avec un aspect de surface très bon quand même.
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Diffuseur 2D

Message » 21 Nov 2017 13:18

Construire un diffuseur 2D représente un travail non négligeable. Alors tant qu’à faire, autant le faire bien.

L’objet d’un diffuseur cellulaire est de disperser dans l’espace et d’étaler dans le temps, la réflexion d’une onde incidente sur un angle aussi large que possible, dans une bande de fréquences déterminée. L’angle d’attaque de l’onde incidente doit aussi pouvoir varier sans affecter la réponse du diffuseur.

Quand une onde incidente est réfléchie à des instants différents sur des surfaces décalées l'onde résultante est déviée. La méthode pour obtenir une dispersion homogène consiste à produire une suite de nombres dont la transformée discrète de Fourier donne une réponse uniforme. (Tout comme un signal formé par une suite d’impulsions binaires peut produire une réponse droite, sauf qu’ici on parle de distribution spatiale). Il existe plusieurs algorithmes, les plus répandus étant le résidu quadratique et la racine primitive.

La base de ces dispositifs s'appuie nécessairement une séquence basée sur un nombre premier. Ce nombre représente directement le nombre de lignes (1D) et de de colonnes (2D) d’un diffuseur QRD (Quadratic Residue Diffuser) ou le nombre total de cellules (N-1) d’un diffuseur PRD (Primitive Root Diffuser).

Si la condition du nombre premier comme base de calcul n’est pas respectée, la diffusion sera effective sur un nombre restreint de cellules (3 ou 5 en l’occurrence). Exemple de diffuseurs (1D) qui n’en sont pas : https://soniccircus.com/product/primacoustic-razorblade-diffusor/
Le diffuseur 2D proposé par mhSoft dont vous souhaitez vous inspirer ne diffuse pas grand-chose. L’auteur du site a repris une ébauche incomplète de Robert Walker sans tenir compte des restrictions qui font que le dispositif diffuse ou pas. L’objet se présente comme une grille de 12x12 soit 144 cellules. Or, 12 n’est pas un nombre premier, ce n’est pas un QRD. DE plus, 145 (144+1) n’est pas un nombre premier non plus.

QRD ou PRD, lequel choisir ? Le QRD est plus facile à calculer et plus souple au niveau dimensionnel. Le PRD élimine le lobe de réflexion spéculaire dans la direction de l’onde incidente et offre une distribution plus homogène, mais son calcul est semé de contraintes.

Image
De gauche à droite: surface plane, diffuseur QRD de même surface, diffuseur PRD N=7 et PRD N=37 (voir explications plus bas).

Je vais expliquer aux lecteurs de HCFR comment calculer un diffuseur 2D.
Je n’ai jamais été très doué en maths, heureusement on peut calculer un PRD sans réveiller Green ou Laplace.

Il faut d’abord choisir un nombre premier N qui sera la base de calcul du diffuseur. Le nombre de cellules sera N-1.

Première contrainte : la valeur N-1 doit être divisible par au moins deux nombres premiers non identiques. Par exemple, si on choisit N=127, N-1 sera 126, lui-même divisible par 2, 3 ou 7. De même 130 (131-1) est divisible par 2, 5 et 13. Par contre 16 (17-1) n’est divisible par aucun nombre premier et 17 ne convient pas pour un PRD alors qu’il convient pour un QRD qui n’est pas soumis à la même règle.

Deuxième contrainte : le rapport dimensionnel du diffuseur est établi par une combinaison du produit des 2 nombres diviseurs trouvés. Par exemple, avec 126 cellules on a 3x3 et 2x7 soit une grille de 9x14 = 126 cellules. Avec 130, ce sera 2x5 et 13 soit 10 x 13 cellules.

La grille la plus proche du modèle que vous convoitez basée sur le nombre 157 (donc 156 cellules divisible par 2, 3 et 13).
Les proportions 13 et 2x2x3 =12 sont donc possibles ce qui donne une grille de 13x12 cellules. Vous remarquerez qu’un diffuseur à racine Primitive ne contient jamais un nombre identique de cellules en longueur et largeur (contrairement au QRD). Ceci permet de reconnaître un vrai PRD d’un faux au premier coup d’œil.
Pour faire entrer un PRD dans un carré, il faut faire des cellules rectangulaires en rabotant les tasseaux sur une face.

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Puis il faut trouver la racine primitive. Chaque nombre premier possède au moins une racine primitive « g » dont la valeur élevée à la puissance « n » n’est pas congruente à 1(modulo N) pour toutes les valeurs de « n » comprises entre 0 et N-1.
Un nombre peut posséder plusieurs racines primitives. On choisira la plus petite. Pour N=157, on trouve g=5.

Qu’est-ce qu’un modulo ??? C’est le reste du quotient entier d’un nombre par N. Ici, le nombre en question sera « g » élevé à la puissance du numéro d’ordre de la cellule considérée. Par exemple, avec g=5 la cellule 4 donne g^n = 5^4= 625. Si on divise 625 par 157 on trouve le quotient 3 et il reste 154. Le modulo est 154.

Dans la grille qui nous concerne (N=157 et g=5), les premiers modulos sont 5, 25, 125, 154, 142, 82, 96, 9, etc… Ceci correspond à la profondeur relative des cellules de notre diffuseur. Les grilles de grandes dimensions conduisent à des puissances élevées. Il vaut mieux utiliser Matlab que Excel et avoir un ordi puissant.
Vous remarquerez aussi que dans un diffuseur à racine primitive, toutes les cellules ont une profondeur différente.

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Cette condition n’est pas respectée avec le diffuseur du site mh-audio.

Ensuite, il faut configurer l’ordre des cellules. Cet ordre commence avec la première cellule en haut à gauche de la grille. La suivante est décalée d’une case vers la droite et vers le bas. Chaque nouvelle cellule est décalée d’une ligne et d’une colonne. Cela donne une progression en diagonale descendante. Arrivé en bas de la grille, on remonte en haut de la colonne suivante. Avec une grille de 13x12, il n’y a qu’une case disponible en haut à droite. On pose le modulo de la cellule 13 (valeur 22), puis on continue la séquence une case en dessous de la précédente. La cellule 14 est donc en dessous de la cellule 1, la 15 sous la 2 et ainsi de suite. La cellule 25 sera à gauche de la 13, la 26 en dessous de la 13 et la 27 à gauche en dessous de la 14, etc, etc…

Pour faciliter la compréhension, voici une grille de 5X4 cases identifiée par des lettres. Suivez l'ordre A, B, C, D etc...
A Q M I E
F B R N J
K G C S O
P L H D T

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Diffuseur PRD à 13x12 cellules.

Il reste à déterminer les dimensions des cellules. Leur largeur est égale à la demi-longueur d’onde de la fréquence limite supérieure.
L’épaisseur du diffuseur est donnée par la fréquence minimale. La cellule la plus profonde sera la valeur de modulo la plus élevée multipliée par la longueur d’onde de la fréquence basse et divisée par 2xN.
La plage de travail confortable pour l’écoute musicale ou ciné (500 à 5000 Hz), est le résultat d’un compromis entre l’encombrement, le coût et la difficulté de fabrication.

Mode d’emploi
Plus le nombre de cellules est élevé meilleure sera la dispersion. Mais ceci présente 2 inconvénients. Les calculs deviennent astronomiques, la fabrication épuisante et surtout l’absorption augmente. Car même avec un matériau rigide, la surface développée des cellules n’est pas négligeable. Une pièce entièrement habillée de diffuseurs sera matte avec un temps de réverb court.

Mais un diffuseur isolé n’apportera pas un résultat très probant. Ces diffuseurs fonctionnent en séquences, c’est-à-dire en massif de plusieurs unités comme les images ci-dessous le montrent. Le nombre d’unité nécessaire dépend du spectre couvert par le diffuseur. Il ne doit cependant pas être trop élevé car les lobes de directivité, même s’ils sont plus nombreux, deviennent plus étroits.

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Ecart de dispersion du signal pour une même fréquence à une même distance entre un diffuseur isolé et un massif de quatre diffuseurs identiques.

Enfin, le défaut majeur de ce type de diffuseur est l’absence de séparation des cellules. Ceci a pour conséquence de limiter la diffusion aux incidences proches de la normale, c’est-à-dire quand l’onde arrive perpendiculairement à la surface qui porte le diffuseur. C’est très bien pour supprimer un flutter entre deux murs parallèles ou entre le sol et le plafond, mais ça ne marche pas du tout aux incidentes obliques ou rasantes.

Pour vous éviter un calcul fastidieux, voici la grille complète des facteurs de proportionnalité du diffuseur PRD (13x12) que je viens de décrire.
Méfiez-vous des logiciels plus ou moins gratuits que l’on trouve sur le net, qui proposent des algorithmes simplifiés conduisant à des performances approximatives ou limitées voir erronées dans certains cas.

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JPL
Dernière édition par Jean-Pierre Lafont le 22 Nov 2017 6:12, édité 1 fois.
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Jean-Pierre Lafont
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