La correction acoustique du home-cinéma

[Jean-Pierre Lafont]

J'ai moi aussi du mal à comprendre. Car quelles que soient les dimensions de la pièce, le mode 3.0.1 existera toujours. Comme existe nécessairement le mode 1.0.0, le mode 2.0.0, et tous les autres. Y'a quelque chose qui m'échappe.

Vous avez raison. A trop vouloir prendre des raccourcis, on tombe dans la rivière.
Ce que je voulais dire, c'est qu'il n'est pas souhaitable qu'un mode contenant la fréquence fondamentale d'une dimension et une harmonique élevée d'une autre dimension arrive tôt dans la liste classée par fréquences.

Bien sûr, ce mode existe, la formule de Rayleigh nous le donne directement. Mais il est hautement souhaitable qu'il soit relégué assez loin, si possible en dehors de la fréquence de coupure. Par habitude, je regarde surtout les 15 ou 20 premiers modes et quand j'en vois un de ce type, cela attire mon attention sur les proportions de la pièce.
J'aurais dû être plus extrême et citer 4.0.1 ou 4.1.0 qui sont situés plus loin, généralement après la fréquence de coupure et n'apparaissent pas.
En termes d'intensité, cela ne signifie pas que ces modes soient particulièrement méchants. La présence d'une réflexion d'ordre harmonique élevé allège le poids (la nocivité) du mode. La conséquence est ailleurs. Elle porte sur l'espacement des modes.

Quand les modes sont espacés, notre oreille les identifie plus facilement.
Les modes sont espacés:
1- Quand la pièce est petite. Dans une salle de 17m de long, les modes axiaux dans le sens longitudinal se suivent tous les 10Hz. Dans une salle de bains de 1m70, ils se suivent tous les 100Hz.
2- Quand les modes coïncident et se superposent. Dans un cube, les modes axiaux sont regroupés et se superposent 3 fois.
3- Quand une dimension est très différente des autres. On se rapproche d'un résonateur tubulaire. Si la dimension concernée est grande, la résonance est en dessous du spectre audible et ce n'est pas grave. Dans une petite pièce, c'est plus gênant. C'est cela dont je parlais.

Mais l'espacement des modes n'est pas le seul facteur de nocivité. Leur amplitude relative est aussi importante.
JPL

[Jean-Pierre Lafont]

Pour se représenter les ventres de pression dans une pièce, on peut imaginer des ballons. Quand la fréquence augmente, la taille et le nombre de ballons augmente également. L'espace entre les ballons correspond aux noeuds de pression.

L'image ci-dessous, obtenue avec le logiciel Cara, montre les écarts d'amplitude produits par les réflexions à 80Hz environ, sur les axes X et Y avec 2 enceintes placées dans les angles de la pièce.



L'image suivante illustre quelques modes remarquables. La pièce mesure 6m x 4,5m, toujours avec 2 enceintes.
- On observe une première résonance dans l'axe longitudinal à 29Hz (1.0.0)
- En doublant la fréquence, on observe deux noeuds de pression sur le même axe (2.0.0).
- A 76Hz, c'est dans le sens transversal que 2 noeuds apparaissent (0.2.0) avec une légère influence du 2e longitudinal.
- La dernière image montre un mode tangentiel à 96Hz (2.2.0).



Les images qui précèdent concernent une pièce vide avec des murs épais et rigides. Dans la réalité, notamment quand la pièce possède une porte et que les parois sont construites en matériaux différents, la distribution des modes est plus complexe. L'image suivante montre un cas d'étude issu du monde réel.

Ici, le mur derrière les enceintes est en parpaing de 20cm tandis que les 3 autres sont des cloisons plus légères. On devine la porte sur le mur de droite. Un meuble faisant office de basstrap explique le trou dans l'angle arrière gauche.



En prenant quelques précautions et en suivant des règles simples on arrive à atténuer les modes stationnaires.
Cette image montre l'effet d'une correction à une fréquence relativement basse.
Le champ de pression n'est pas parfaitement uniforme mais les défauts majeurs sont suffisamment atténués pour rendre l'écoute homogène et confortable dans une zone de plusieurs fauteuils.



Dans les prochains posts, nous allons poursuivre l'analyse des modes, puis nous parlerons des méthodes de correction.

[Nexus.6]

Quand les modes sont espacés, notre oreille les identifie plus facilement.

Donc si un rapport "magique" nous réparti de manière régulière les modes, l'oreille y est bien moins sensible et il n'est plus nécessaire de les combattre?

Quand on parle de répartition régulière, j'ai cru lire que c'est suivant une suite géométrique (x% entre chaque mode) et non une suite arihtmétique (xHz entre chaque mode)..?

La feuille ici est donc utilisable : http://www.bobgolds.com/Mode/RoomModes.htm ?

[Jean-Pierre Lafont]

Donc si un rapport "magique" nous réparti de manière régulière les modes, l'oreille y est bien moins sensible et il n'est plus nécessaire de les combattre?

Oui, mais le rapport magique ne fait pas tout, il aide seulement.

Quand on parle de répartition régulière, j'ai cru lire que c'est suivant une suite géométrique (x% entre chaque mode) et non une suite arihtmétique (xHz entre chaque mode)..?

C'est un peu plus compliqué. C'est la progression croissante du nombre de modes par bande d'octave.

La feuille ici est donc utilisable : http://www.bobgolds.com/Mode/RoomModes.htm ?

Oui.

[d-d]

Comment faire avec Cara pour faire cette cartographie des modes de la piéce ? , il faut promener un micro dans la piéce, ou prendre une mesure avec plusieurs micro ?

[Jean-Pierre Lafont]

Comment faite vous avec Cara pour faire cette cartographie des modes de la piéce ? , il faut promener un micro dans la piéce, ou prendre une mesure avec plusieurs micro ?

Cara n'est pas un logiciel de mesure mais un logiciel de simulation. Donc pas de micro.

[manitao17]

Pardon je fais parti des cancres qui ont un peu décroché et essaient de récupérer le wagon, mais j'ai une question qui va paraitre idiote sans doute: logiquement l'oreille perçoit des vibrations qui sont ensuite analysées pour "comprendre" un son (je schématise c'est clair ) mais lorsqu'on se situe autour ou plutôt sur un mode stationnaire "pur" (est-ce que cela existe déjà?) l'oreille ne devrait plus sentir de vibrations donc elle ne devrait plus rien entendre (je dis peut-être une bêtise ) . Maintenant je suppose que la réponse se situe dans le fait qu'un mode stationnaire est une résultante de vibration et non une forme propre à elle même. Je ne suis pas sûr d'être clair mais j'essaye de me représenter les choses et malgré votre pédagogie très efficace j'avoue être un peu juste

[gbadaut]

lorsqu'on se situe autour ou plutôt sur un mode stationnaire "pur" (est-ce que cela existe déjà?) l'oreille ne devrait plus sentir de vibrations donc elle ne devrait plus rien entendre (je dis peut-être une bêtise )

Quand tu te situes dans une pièce, ton oreille peut être placée à un endroit qui correspond à des noeuds pour différents modes stationnaires. Cela ne veut pas dire que tu n'entends plus aucun son. Cela veut dire que ton oreille n'entend plus les fréquences qui correspondent à ces modes stationnaires. Seules quelques fréquences sont passées à la trappe. Cela change (je suppose) le timbre de l'enregistrement et certaines notes (qui vont correspondre aux fréquences perdues) seront moins audibles qu'elles devraient l'être.

A l'inverse si ton oreille se situe sur le ventre d'un mode propre, la fréquence de ce mode va être renforcée, amplifiée, et être gênante en venant masquer d'autres sons.

[thebustre]

vous marchez, de temps en temps, tout en marchant, vous vous accroupissez, puis vous vous relevez

pareil pour les modes stationnaires, l'onde se propage, mais son amplitude change avec la position

le terme "stationnaire" signifie qu'il y a l'existence, en un point, d'un maximum (ou minimum) d'amplitude par rapport aux autres points, mais en ce point, l'onde varie encore dans le temps, à sa propre fréquence d'ailleurs (l'amplitude est nulles dans un cas "idéal")

il faut bien comprendre qu'une onde à une double périodicité:
- temporelle, c'est la fréquence en Hz
- spatiale, c'est la longueur d'onde en mètre (celle qui doit être la longueur (ou largeur ou hauteur)/2 pour être stationnaire)
les 2 sont reliés par la vitesse du son 344 m/s

[thebustre]

un chameau qui avance est une onde

[lolo63]

Stationnaire... près d'un oasis...

[manitao17]

C'est ça que j'arrive pas à capter " comment une onde fixe" peut-elle avancée? je relis les propos de JPL et les vôtres et de faire le lien qui me manque mais je n'y arrive pas d'autant que la pression acoustique reste constante si j'ai bien tout compris (si j'exerce une force constante sur un objet, une membrane, la vitesse est linéaire, constant donc pas de variation, de vibration donc pas de son) , mais j'ai l'impression que je suis le seul crétin donc vaut mieux faire avancer la classe, pardon pour le HS
mani

[thebustre]

seule les réponses sont crétines, jamais les questions

c'est la double périodicité qui vous manque (temporelle et spatiale)
la pression n'est pas une force (il faut une surface pour ça)

sur un max d'un mode stationnaire, la pression (ou intensité de l'onde disons) varie autour de la pression atmosphérique entre +valeur_max et -valeur_max (de part et d'autre de la pression atmo), donc varie dans le temps et pas dans l'espace (donc on l'entend) mais on parle de valeur max, car cette variation dans le temps est maximal pour cette position précise

plus loin que que cette position, la pression varie aussi dans le temps entre 2 valeurs autour de la pression atmo, sauf que cette valeur est plus faible
il arrive même que l'amplitude soit nulle, la pression de l'onde est égale à la pression atmo quelquesoit le temps (variation nulle dans le temps, on entend rien)

l'image d'une seule onde qui se propage (vous marchez en vous accroupissant et en vous levant) est peut-être trop simpliste, car c'est justement la somme de cette onde ET de sa réflexion, qu'on entend (ce qu'il y a dans la réalité) c'est donc la somme des 2 ondes, mais coupez la première et vous arrêter tout (plus de source)

le terme mode stationnaire car le noeud (ou le max de variation) ne bouge pas

[thebustre]

http://www.edumedia-sciences.com/fr/a56 ... ionnaire-2

[manitao17]

sur un max d'un mode stationnaire, la pression (ou intensité de l'onde disons) varie autour de la pression atmosphérique entre +valeur_max et -valeur_max (de part et d'autre de la pression atmo), donc varie dans le temps et pas dans l'espace (donc on l'entend)

C'est ça qui me manquait merci the bustre
mani