Le grave peut-il être stéréo ?

[Pio2001]

Suite à la discussion sur le système d'Igor avec deux caissons de grave, j'ai testé jusqu'à quelle fréquence je pouvais entendre le grave en stéréo chez moi.

Disucssion d'origine : post179471201.html#p179471201

Je suis parti d'une plage que je connais bien, et qui présente une piste de très basses fréquences sur le canal droit seulement. Il s'agit de Front 242 - Television Station, sur l'album Official Version.

J'ai extrait 15 secondes où on a des éléments dans le grave qui alternent un seul canal et les deux canaux.

Toute la difficulté de l'expérience consiste à savoir si ce qu'on entend, ce sont bien les basses fréquences, ou si ce sont juste des harmoniques élevées, tandis que le grave lui-mêmeserait en mono.

Je vérifie d'abord que l'on a bien des basses fréquences d'un côté uniquement :



L'axe des temps est gradué en secondes (ici, la fenêtre fait 0.5 secondes), et l'axe vertical en dBFS.
C'est correct, on peut voir qu'il y a des basses fréquences sur le canal droit et pas sur le canal gauche.

Ensuite, je vais appliquer un passe-bas sur cet extrait, pour ne garder que le grave. Ainsi, je verrai bien si l'effet stéréo persiste alors que toutes les hautes fréquences ont été retirées.
Seconde difficulté, trouver un logiciel capable de détruire jusqu'à la moindre trace de haute fréquence tout en préservant le grave. Heureusement, je suis assez bien équipé en la matière. Rephase peut faire ce que je veux, même si cela nécessite de passer par un convolueur. Je choisis donc mon filtre :



Le "brickwall" est un peu trop raide, il va provoquer du traînage. Le "reject high" fait exactement ce que je veux. Je le règle à phase linéaire, et je l'exporte sur 65536 taps, à 50 Hz, 75 Hz, 100 Hz et 150 Hz.
La courbe rouge indique que le fichier de convolution généré est précis et fait bien ce que je veux.

Voici les fichiers audio.
L'original :
http://3141592.pio2001.online.fr/files/20180218_GraveStereo/Extrait.flac
Coupé à 150 Hz :
http://3141592.pio2001.online.fr/files/20180218_GraveStereo/Extrait_Lowpass_150_Hz.flac
Coupé à 100 Hz :
http://3141592.pio2001.online.fr/files/20180218_GraveStereo/Extrait_Lowpass_100_Hz.flac
Coupé à 75 Hz :
http://3141592.pio2001.online.fr/files/20180218_GraveStereo/Extrait_Lowpass_75_Hz.flac
Coupé à 50 Hz :
http://3141592.pio2001.online.fr/files/20180218_GraveStereo/Extrait_Lowpass_50_Hz.flac

Pour moi, sur les enceintes, l'effet gauche / droite est audible jusqu'à 75 Hz. A 50 Hz, je ne l'entends plus.

Au casque, bien entendu, on entend toujours le grave en stéréo.

Je vérifie tout de même que l'effet est bien présent dans le fichier audio :



De gauche à droite et de haut en bas, les versions 150, 100, 75 et 50 Hz. Le signal grave dans le canal droit reste totalement présent sous 50 Hz.

Une mesure de "zero-crossing" sur la version coupée à 50 Hz montre que le signal qui reste a une fréquence de 42 Hz.

Voici le sonogramme de l'original, de 20 à 200 Hz, sur les 16 secondes d'audio :



On voit que le gros du signal est sous 80 Hz. Et effectivement, à l'écoute, les versions 100 et 150 Hz ne font qu'ajouter du bruit aléatoire.
C'est lié à l'extrait musical choisi. Front 242 a joué sur cette plage un bruit de moins de 80 Hz sur le canal droit.

[Subway2400]

Salut

Belle expérience qui plus est me semble pertinente. Pertinente dans le cas d'un home-cinema pour déterminer la fréquence de coupure des caissons au delà de laquelle il est préférable de ne pas aller. Pertinente également en hi-fi dans le cadre d'une mise en 2.1 d'un système stéréo.

Il semblerait que le résultat de ton expérimentation ( 75Hz ) soit proche de la norme THX à la maison qui impose 80Hz avant de passer au caisson. Je viens de faire le test grâce à tes fichiers et j'ai aussi la même sensation dans mon local. Mes voisins l'ont sûrement aussi ( oups ).

Cela semble confirmer qu'il est mauvais de couper trop haut sous peine de perdre en qualité d'image sonore dans les basses. Ce n'est pas flagrant comme dans les mediums ou aigus, cependant les petits détails font la cohérence globale.

[ajr]

Bonjour,

Comme il me semble que seul le grave de quelques CD est enregistré en stéréo (ex/ Passavant). La différence entre le grave produit par ces rares CD et ceux dont les messages D/G sont mêlés ne changerait-elle pas beaucoup de choses ?


Bonne journée.

[ohl]

Je ne sais pas si le titre est assez explicite : le grave peut évidemment être stéréo en enregistrement ou créé au montage.
La question, me semble-t-il, est plutôt : lors de la reproduction, y a-t-il un avantage de garder un système stéréo jusque dans l'extrême grave ?
Est-ce bien cette problématique Pio ?

Il me semble que la question ne se résume pas à la localisation en basse fréquence dans une pièce : il est facile de démontrer qu'un sub, sous certaines conditions de filtrage, est non localisable. On pourrait aussi parler de l'uniformité de la réponse en amplitude dans la salle qui est plus facile à gérer avec une ou plusieurs sources supplémentaires.
Mais je pense que la question est plutôt liée à la sensation de salle et l'enveloppement : j'avais mis des liens vers les idées de Griesinger dans le topic d'Igor. L'installation d'Igor devrait permettre de tester cette idée.

[Crao]

Il me semble qu'il va falloir différencier deux cas pour le grave stéréo : la stéréo d'intensité et la stéréo de phase. Les enregistrements Passavant/Syrius/BNL sont en stéréo de phase. La plupart des autres CD est en stéréo d'intensité.

[Igor Kirkwood]

Comme il me semble que seul le grave de quelques CD est enregistré en stéréo (ex/ Passavant). La différence entre le grave produit par ces rares CD et ceux dont les messages D/G sont mêlés ne changerait-elle pas beaucoup de choses ?

Les écoutes de quelques extraits d' enregistrements de Bernard Neuveu et Philippe Muller , réalisés sur le système Yamaha/Ohl ,les 2 subs SVS seuls, coupés très bas, et situés à 90° de l'auditeur, comme au casque montrent une légère différenciation dans le grave extrême.

[Pio2001]

Comme il me semble que seul le grave de quelques CD est enregistré en stéréo (ex/ Passavant). La différence entre le grave produit par ces rares CD et ceux dont les messages D/G sont mêlés ne changerait-elle pas beaucoup de choses ?

C'est sûr que cela ne va pas changer la face du monde. C'est juste pour faire avancer le chimilibili...

Je ne sais pas si le titre est assez explicite : le grave peut évidemment être stéréo en enregistrement ou créé au montage.
La question, me semble-t-il, est plutôt : lors de la reproduction, y a-t-il un avantage de garder un système stéréo jusque dans l'extrême grave ?
Est-ce bien cette problématique Pio ?

Oui tout à fait. Plus précisément, jusqu'à quelle fréquence. Ma première observation suggère que ce serait encore utile entre 50 et 75 Hz, et inutile en-dessous de 50 Hz.

Il me semble que la question ne se résume pas à la localisation en basse fréquence dans une pièce : il est facile de démontrer qu'un sub, sous certaines conditions de filtrage, est non localisable. On pourrait aussi parler de l'uniformité de la réponse en amplitude dans la salle qui est plus facile à gérer avec une ou plusieurs sources supplémentaires.
Mais je pense que la question est plutôt liée à la sensation de salle et l'enveloppement : j'avais mis des liens vers les idées de Griesinger dans le topic d'Igor. L'installation d'Igor devrait permettre de tester cette idée.

Je n'ai pas eu le temps de lire toute cette documentation. Mais je me dis que s'il n'est pas possible de distinguer de quel caisson provient un signal autrement que par son amplitude, alors un seul caisson délivrant l'amplitude souhaitée devrait suffire à tous les cas de figure.
Sinon, il y aura un critère autre que l'amplitude qui pourra être mis en évidence.

Il me semble qu'il va falloir différencier deux cas pour le grave stéréo : la stéréo d'intensité et la stéréo de phase. Les enregistrements Passavant/Syrius/BNL sont en stéréo de phase. La plupart des autres CD est en stéréo d'intensité.

Mon test concerne la stéréo d'intensité.
Si la stéréo d'intensité n'est pas possible sur un système donné, alors la stéréo de phase ne le sera pas non plus.
Ce qui n'empèche pas, dans les fréquences où la stéréo d'intensité est possible, de tester aussi la stéréo de phase.

Les écoutes de quelques extraits d' enregistrements de Bernard Neuveu et Philippe Muller , réalisés sur le système Yamaha/Ohl ,les 2 subs SVS seuls, coupés très bas, et situés à 90° de l'auditeur, comme au casque montrent une légère différenciation dans le grave extrême.

A quelle fréquence et avec quel pente les subs sont-ils coupés ?

[syber]

Si quelqu'un passe par là et sait nous faire un petit topo sur la sommation électrique vs la sommation acoustique, d'un signal grave en stéréo reproduit en mono ...

Qu'il soit béni jusqu'à la fin des temps, lui, ses enfants, sa femme et ses maîtresses.

[rha61]

https://instaud.io/1NKu

un petit fichier audio où j ai mis alternativement en sinusoïde pure du 35Hz à gauche, puis 40Hz à droite, puis à nouveau puis ensemble
la sommation acoustique créée une " wobbulation" qu on n entend pas au casque
Difficile de localiser le canal gauche et le droit

[JIM]

Sur les extraits, j'entend toujours l'effet stéréo dans le grave, quelque soit la fréquence.
Mieux, je viens d'essayer avec REW avec un sinus pur. Niveau vers 90dB, moins de 0,5% de disto vérifée sur l'analyseur, chaque caisson reste localisable.

Dans l'infra, il y a des petits bruit qui même s'ils sont très bas trahissent la position du caisson et au dessus, c'est localisable.
Sur du sinus pur forcément A voir avec du bruit rose filtré.

Sommation électrique, 6dB
Sommation acoustique :
- 3dB pour 2 sources non corrélées (pas de relation de phase) . Ca correspond à une acoustique réverbérante (diffuse dans le grave également).
- 6dB pour des sources en phase. Caissons très proches ou pièce parfaitement symétrique.

Dans la plupart des salles, c'est encore plus complexe, on passe par des sommations voir des annulations dans le grave avec 2 caissons car la réponse en fréquence est trop différente, niveau et phase.

[Pio2001]

https://instaud.io/1NKu

un petit fichier audio où j ai mis alternativement en sinusoïde pure du 35Hz à gauche, puis 40Hz à droite, puis à nouveau puis ensemble
la sommation acoustique créée une " wobbulation" qu on n entend pas au casque
Difficile de localiser le canal gauche et le droit

Merci rha61,
Ton fichier comprend des transitoires haute fréquence lorsque les sinus démarrent et s'arrêtent, qui indiquent de quel côté cela se passe (le "clic" de démarrage et le "clic" d'arrêt). J'ai appliqué un low-pass de 50 hz à ton fichier pour éliminer ces artefacts :
http://3141592.pio2001.online.fr/files/20180218_GraveStereo/rha61_sines_35_40.flac

De mon point d'écoute, je n'entends pas de quel côté vient le son. Mais j'ai eu l'idée d'aller m'asseoir entre les enceintes, qui se retrouvent alors à 180° à ma gauche et à ma droite, à moins d'un mètre de moi. L'effet stéréo est alors évident !

L'explication est simple : l'oreille qui est plus près de l'enceinte entend le son plus fort. La stéréo dans le grave ne dépend donc pas que de la fréquence, mais aussi de l'écartement des enceintes et surtout de leur proximité.
Ce n'est pas que la limite stéréo-mono soit rejetée plus bas quand on est plus près des enceintes, c'est qu'en dessous d'une certaine distance, la stéréo devient absolue, quelle que soit la fréquence.

Jim, à quelle distance de ton point d'écoute sont tes caissons ?

[Igor Kirkwood]

Sur les extraits, j'entend toujours l'effet stéréo dans le grave, quelque soit la fréquence.

h. Mais j'ai eu l'idée d'aller m'asseoir entre les enceintes, qui se retrouvent alors à 180° à ma gauche et à ma droite, à moins d'un mètre de moi. L'effet stéréo est alors évident !

A l'évidence un RT 60 très bas, comme chez JIM va favoriser l'effet stéréo du grave (sans compter une clarté accrue sur l'ensemble du spectre sonore).

[ohl]

Mais je me dis que s'il n'est pas possible de distinguer de quel caisson provient un signal autrement que par son amplitude, alors un seul caisson délivrant l'amplitude souhaitée devrait suffire à tous les cas de figure.
Sinon, il y aura un critère autre que l'amplitude qui pourra être mis en évidence.

Il y a un autre critère. Nous faisons toujours des mesures en pression mais un champ sonore c'est aussi de la vélocité. Même si notre système auditif est un capteur de pression, la présence de notre tête transforme (un peu ?) la vélocité en pression. C'est un des aspects évoqué par Griesinger et je redonne un lien http://www.davidgriesinger.com/asa05.pdf.

[JG Naum]

Sur les extraits, j'entend toujours l'effet stéréo dans le grave, quelque soit la fréquence.
Mieux, je viens d'essayer avec REW avec un sinus pur. Niveau vers 90dB, moins de 0,5% de disto vérifée sur l'analyseur, chaque caisson reste localisable.

Dans l'infra, il y a des petits bruit qui même s'ils sont très bas trahissent la position du caisson et au dessus, c'est localisable.
Sur du sinus pur forcément A voir avec du bruit rose filtré.

Sommation électrique, 6dB
Sommation acoustique :
- 3dB pour 2 sources non corrélées (pas de relation de phase) . Ca correspond à une acoustique réverbérante (diffuse dans le grave également).
- 6dB pour des sources en phase. Caissons très proches ou pièce parfaitement symétrique.

Dans la plupart des salles, c'est encore plus complexe, on passe par des sommations voir des annulations dans le grave avec 2 caissons car la réponse en fréquence est trop différente, niveau et phase.

Juste pour être sûr, tu as bien mesuré que c'est bien le grave qui te permet de localiser et non des vibrations parasites a des freq plus hautes qui seraient engendrées par le grave ?

[Powerdoc]

Sur les extraits, j'entend toujours l'effet stéréo dans le grave, quelque soit la fréquence.
Mieux, je viens d'essayer avec REW avec un sinus pur. Niveau vers 90dB, moins de 0,5% de disto vérifée sur l'analyseur, chaque caisson reste localisable.

Dans l'infra, il y a des petits bruit qui même s'ils sont très bas trahissent la position du caisson et au dessus, c'est localisable.
Sur du sinus pur forcément A voir avec du bruit rose filtré.

Sommation électrique, 6dB
Sommation acoustique :
- 3dB pour 2 sources non corrélées (pas de relation de phase) . Ca correspond à une acoustique réverbérante (diffuse dans le grave également).
- 6dB pour des sources en phase. Caissons très proches ou pièce parfaitement symétrique.

Dans la plupart des salles, c'est encore plus complexe, on passe par des sommations voir des annulations dans le grave avec 2 caissons car la réponse en fréquence est trop différente, niveau et phase.

Juste pour être sûr, tu as bien mesuré que c'est bien le grave qui te permet de localiser et non des vibrations parasites a des freq plus hautes qui seraient engendrées par le grave ?

Dans l'extrème grave il y a beaucoup de distorsions harmoniques. Un taux de 10 % dans ce registre est considéré commme étant tout a fait acceptable pour un usage hi-fi. Or 10 % c'est plus que suffisant pour que l'on puisse detecter l'effet stéréo.