La gestion des basses fréquences -Bass Management -Part III

» 20 Aoû 2012 22:47

Pourquoi, Jean Pierre, sur certains intégrés on peut couper le canal LFE jusqu'à 250Hz ?

Je parle bien du canal LFE et non pas de la coupure des enceintes :wink:

» 21 Aoû 2012 7:39

kbil69 a écrit:Pourquoi, Jean Pierre, sur certains intégrés on peut couper le canal LFE jusqu'à 250Hz ?

En cinéma, la majorité des formats sonores demande que le canal LFE s'étende au moins jusqu'à 120Hz.
L'expérience montre qu'en pratique, le mixeur y loge les effets sonores jusqu'à 80Hz environ, le reste étant composé d'harmoniques.

Mais contrairement au bass-management où la bande passante est répartie entre les enceintes de façade et le subwoofer, le canal LFE est entièrement reproduit par le subwoofer. Si on coupe la reproduction du LFE à 80Hz ou même à 120Hz, que deviennent les harmoniques ? On les ignore ? Oui, c'est ce qui se passe dans la majorité des cas.
Par exemple, le mi d'une guitare basse est à 41Hz et la 4e corde (sol) est à 98Hz. Les harmoniques sensibles montent à 500Hz et les harmoniques secondaires, celles qui constituent le timbre de l'attaque, atteignent 3kHz.
Si le canal LFE montait jusqu'à 3kHz, on pourrait reproduire la basse avec le canal LFE seul. Le signal de cet instrument étant monophonique, ça ne poserait pas de problème. Mais comme la bande du LFE est généralement limitée à 120Hz, on place la basse sur les canaux de façade. Le bass-management dirige alors les harmoniques vers la façade et les fréquences fondamentales vers le subwoofer. Pour que cela fonctionne la phase électrique et acoustique dans la zone de transition doit être parfaite. Dans un petit volume, c'est presque impossible, l'écart de distance relatif entre le subwoofer et les autres enceintes étant différent pour chaque spectateur.

ça se complique avec les bruits de la nature. Le grondement des vagues descend jusqu'à 1Hz, voir plus bas. L'ingénieur sera tenté de diriger ce bruit vers le canal LFE. Mais ce bruit contient lui aussi de nombreuses composantes harmoniques. Si on limite la bande du LFE à 80Hz on n'aura qu'un grondement très sourd, loin du bruit naturel de la vague. Pour contourner ce problème on va également diriger les vagues dans les canaux de façade.

Alors quels sons reste-t-il à mettre dans le LFE?
Si ce dernier est coupé à 80Hz et qu'on veuille reproduire le timbre du signal jusqu'à la 3e harmonique (c'est encore peu), la fondamentale du signal sera limitée à 26Hz. Or, chacun sait qu'à cette fréquence, la majorité des subwoofers sont à genoux dès 85dB. L'éventail des bruits disponibles se raréfie et à part le boum-boum des pas d'un Dinosaure ou le le bruit synthétisé d'un astronef du futur, il ne reste pas grand chose.

Heureusement, la plage du LFE n'est pas limitée à l'enregistrement. Un système cinéma peut très bien reproduire tout le contenu harmonique du LFE si les caractéristiques du subwoofer le permettent. De même, pour les applications domestiques, la majorité des codecs ne limite pas la bande du canal LFE au codage, surtout depuis l'arrivée du BD.

Par prudence, l'usage veut que les signaux envoyés vers le canal LFE ne dépassent pas 80Hz, du moins en ce qui concerne leur fréquence fondamentale. Avec une coupure à 120Hz, la seconde harmonique sera traduite pour les fondamentales jusqu'à 60Hz et la 3e harmonique pour les signaux de 40Hz seulement.

Réponse à votre question: C'est pour éviter de trop raboter le contenu harmonique du canal LFE que certains processeurs étendent la bande jusqu'à la 3e harmonique du signal, c'est à dire vers 250Hz.
Avec un subwoofer passif ça ne pose pas de problème, le HP monte généralement à 500Hz, parfois davantage. En revanche, la gestion de certains caissons amplifiés le permet moins, notamment avec les amplis classe D.

» 21 Aoû 2012 8:46

Bjr,

Excellent article de synthèse, merci Jean-Pierre.

Hugo

» 21 Aoû 2012 10:14

Bonjour,

Bravo Jean-Pierre..

Mais pourquoi les Amplis comme le 3312 ou presque tous les autres intégré coupes le LFE a 80Hz? Je parle en auto? Je met toujours mon LFE a 150Hz.. Mais c'est pas logique que les constructeurs font en sorte de le couper a 80 Hz.. 80% des clients lambdas (95% de mes clients qui ne sont pas spécialiste loin de la) ce font avoir par des réglages automatique..
Je trouve ça dommage.
Ci je suis cet logique je met mon LFE a 150Hz ok.. Mais colonnes a 40Hz ou 60Hz et non 80 finalement? Parce que tous ne part pas sur le canal LFE. Il y a des harmoniques qui vont basculer sur les canaux de façade. Et au pire, si elles ne bascule pas, la bande son n'exploitera pas cet marge de 40 a 80 Hz. Je ne pense pas que l'ampli, de lui même, face une bouillit.. Si?
Si vous pouvez m'éclairer?

» 21 Aoû 2012 10:34

Nicox38 a écrit:Bonjour,

Bravo Jean-Pierre..

Mais pourquoi les Amplis comme le 3312 ou presque tous les autres intégré coupes le LFE a 80Hz?Je parle en auto?

Ce n'est pas le cas. Au contraire, je pense que c'est assez rare les amplis qui "brident" le LFE. Et si cela se fait, ce doit être en manuel ou en mode THX, je pense.

Je met toujours mon LFE a 150Hz..

Sur le caisson, vaut mieux le laisser en "full band" ou sans filtre.
Sur l'ampli, si tu as le réglage, je ferais pareil.

Mais c'est pas logique que les constructeurs font en sorte de le couper a 80 Hz.. 80% des clients lambdas (95% de mes clients qui ne sont pas spécialiste loin de la) ce font avoir par des réglages automatique..
Je trouve ça dommage.
Ci je suis cet logique je met mon LFE a 150Hz ok.. Mais colonnes a 40Hz ou 60Hz et non 80 finalement? Parce que tous ne part pas sur le canal LFE. Il y a des harmoniques qui vont basculer sur les canaux de façade. Et au pire, si elles ne bascule pas, la bande son n'exploitera pas cet marge de 40 a 80 Hz. Je ne pense pas que l'ampli, de lui même, face une bouillit.. Si?
Si vous pouvez m'éclairer?

La coupure de tes colonnes concerne le bass management.
Donc, si tu les coupes à 60hz, elles joueront le 60-20.000hz. Et en dessous, ce sera redirigé vers les caisson (à ne pas confondre avec le LFE).

» 21 Aoû 2012 10:38

Mais pourquoi les Amplis comme le 3312 ou presque tous les autres intégré coupes le LFE a 80Hz?

Je ne suis pas sûr de comprendre la question. Dolby, THX et DTS coupent à 120Hz. Pourquoi les constructeurs ne suivraient-ils pas cette norme ?
Je ne possède pas le manuel du 3312. Si vous pouviez m'envoyer la page qui décrit le réglage de coupure du canal LFE, ça m'éclairerait.
Vous parlez aussi des colonnes à 40 ou 60Hz... Cela ne concerne pas le LFE. Je ne comprends pas. :wtf:

Edit: j'approuve le post de Fafa. Vous confondez LFE et bass-magement. Or, je l'ai déjà dit, ce sont 2 mondes différents.
Le canal LFE est un canal comme les autres, sauf qu'il n'est pas concerné par le bass-management.

Bass-management: fréquence de transition (improprement appelée fréquence de coupure): 80Hz (standard) ou moins quand les enceintes de façade le permettent.
Canal LFE: aucune coupure ou égale ou supérieure à 120Hz.

» 21 Aoû 2012 11:18

Oh pardonnez moi, je me suis mal exprimé. :oops:

Je sais que le canal LFE est un plus, , a ne pas mélanger le Bass-management des frontales par exemple.

Mais si je prend l'exemple d'un film peut importe lequelle en BD, le bande son est travaillé pour que, par exemple, un bruit d'un élément, exploite le canal LFE mais aussi les bass des frontaux.

J'ai vue plus haut par exemple le bruit d'une vague qui sera pourquoi pas , en partie diffusé sur le canal LFE, pour le coté effet spéciaux, tremblement mais aussi par les canaux frontaux pour le coté plus sonore si je puis dire .
Forcément il faut une bonne transition entre les 2 pour que, nous, ont ne s'en rendent pas compte et que l'ont puisse diffuser cet bande son dans son intégralité.

Alors moi je me demande. Je sais que normalement il faut, selon certaine normes régler le bass management a 80 Hz en pass bas. Le LFE , qui est un canal différent a 150Hz en pass haut.
Mais si cet vague est diffusé en partie sur le LFE de 20 a 60Hz par exemple et que le reste est diffusé sur les frontaux que nous, ont a réglé a partir de 80Hz.
Forcément, ont aura une transition du caisson via le canal LFE de 60Hz et le reste sur les frontaux a partir de 80 Hz. Certe pas pour exploité le même rendu. (coté impressionnant du LFE et seulement sonore des frontaux) .

Maintenant, malgré les normes, si nous ont règle notre basse management sur 60Hz, n'y aura t'il pas un plus?
Je ne dit pas que ça va sortir le son du canal LFE, je sais bien que non, mais la transition sera elle pas plus cohérente? Ne va ont pas récupérer quelque chose a faire ainsi?

Ensuite, j'ai remarqué que par default. La coupure du canal LFE de bon nombre d'amplis intégré, quand ont fait le calibrage en tout auto est sur 80Hz. Ca c'est une anecdote, je trouve dommage de devoir rentrer dans le menu et régler la coupure a 150Hz par exemple manuellement. Et je parle bien du canal LFE pas du bass-management.
Pardon si je m'exprime brouillon.

» 21 Aoû 2012 11:29

Bon la je me rend compte qu'il faudrait que pour le film ils aient coupé le LFE a 60Hz allez savoir pourquoi.. c'est stupide..

Mais les bandes sonores des films dans les canaux standard en dessous de 80Hz? n'est il pas logique de les faire passer sur les frontaux?
Perso j'ai un kit RF62MK2, je peut bien descendre a 60Hz ma centrale et mes colonnes. Je ne vais pas récupérer des infos? ou les exploiter de meilleur manière?
Pacque même réglé en Small, si je règle en LFE simple sur l'ampli, le caisson ne va pas diffuser le reste ou risqué d'être brouillon?
Cordialement

» 21 Aoû 2012 11:33

Nicox38 a écrit:Oh pardonnez moi, je me suis mal exprimé.

Je sais que le canal LFE est un plus, , a ne pas mélanger le Bass-management des frontales par exemple.

Mais si je prend l'exemple d'un film peut importe lequelle en BD, le bande son est travaillé pour que, par exemple, un bruit d'un élément, exploite le canal LFE mais aussi les bass des frontaux.

J'ai vue plus haut par exemple le bruit d'une vague qui sera pourquoi pas , en partie diffusé sur le canal LFE, pour le coté effet spéciaux, tremblement mais aussi par les canaux frontaux pour le coté plus sonore si je puis dire .
Forcément il faut une bonne transition entre les 2 pour que, nous, ont ne s'en rendent pas compte et que l'ont puisse diffuser cet bande son dans son intégralité.

En effet.
D'où l'intérêt d'e ne pas brider le LFE, ce qui castrerait la jonction avec les frontales.

Alors moi je me demande. Je sais que normalement il faut, selon certaine normes régler le bass management a 80 Hz en pass bas. Le LFE , qui est un canal différent a 150Hz en pass haut.

Selon d'autres normes, il faut que chaque enceinte joue uniquement ce à quoi elle est dédiée, donc pas de bass management.
Les frontales jouent le son des frontales, le caisson joue le LFE. Point!

Mais si cet vague est diffusé en partie sur le LFE de 20 a 60Hz par exemple et que le reste est diffusé sur les frontaux que nous, ont a réglé a partir de 80Hz.

La partie frontale entre 60 et 80 sera joué sur le caisson, dans ce cas là.

Forcément, ont aura une transition du caisson via le canal LFE de 60Hz et le reste sur les frontaux a partir de 80 Hz. Certe pas pour exploité le même rendu. (coté impressionnant du LFE et seulement sonore des frontaux) .

Maintenant, malgré les normes, si nous ont règle notre basse management sur 60Hz, n'y aura t'il pas un plus?

Tes exemples sont très, trop, cadrés.
Dans les faits, un filtre ne s'arrête pas pile à une fréquence donnée.
Ce qu'il faut comprendre, c'est que si tu veux respecter au maximum l'encodage du disque, il te faut des enceintes (et une amplification) qui descendent très bas, sans perte de puissance. Ainsi, tu n'utilises pas de bass management et le caisson ne joue que le LFE.
Si tes enceintes ne sont pas aussi performantes, tu utilises alors un bass management dont tu vas régler la fréquence de coupure (ou fréquence de raccordement avec le caisson).
Plus cette fréquence sera haute, plus le caisson sera alimenté, plus ce sera "boomy".

Je ne dit pas que ça va sortir le son du canal LFE, je sais bien que non, mais la transition sera elle pas plus cohérente? Ne va ont pas récupérer quelque chose a faire ainsi?

Ensuite, j'ai remarqué que par default. La coupure du canal LFE de bon nombre d'amplis intégré, quand ont fait le calibrage en tout auto est sur 80Hz. Ca c'est une anecdote, je trouve dommage de devoir rentrer dans le menu et régler la coupure a 150Hz par exemple manuellement. Et je parle bien du canal LFE pas du bass-management.
Pardon si je m'exprime brouillon.

Sur ce dernier paragraphe, je n'ai pas constaté ce genre de réglages sur les amplis que je connais.
Si le LFE est coupé à 80hz, il doit être redirigé sur les frontales, je suppose.
On s'était posé la question y'a quelques jours, je crois.

» 21 Aoû 2012 12:06

si je prend l'exemple d'un film peut importe lequelle en BD, le bande son est travaillé pour que, par exemple, un bruit d'un élément, exploite le canal LFE mais aussi les bass des frontaux.

Non. C'est l'un ou l'autre. Le son est dirigé soit vers le canal LFE, soit vers un autre canal, pas les deux.
Quand le son est dirigé vers un canal satellite, il ne va jamais vers le LFE ou alors il s'agit d'un autre son, décoréllé du premier. On n'envoie pas un même son à la fois dans les frontales et dans le LFE, à moins que l'ingénieur se soit mis les doigts dans la prise après avoir fumé le canapé.

L'écart de niveau de lecture entre le canal LFE et les autres est de 10dB. Vous ne pouvez pas envoyer la vague simultanément dans ces 2 canaux avec un tel écart. D'abord parce qu'il n'y a aucun intérêt à envoyer 2 fois le même son en provenance de canaux différents dans le même haut-parleur et ensuite parce que le LFE couvrirai complètement la partie provenant des frontales.

J'ai vue plus haut par exemple le bruit d'une vague qui sera pourquoi pas , en partie diffusé sur le canal LFE, pour le coté effet spéciaux, tremblement mais aussi par les canaux frontaux pour le coté plus sonore si je puis dire .

Encore non! La vague sera dirigée vers un ou plusieurs canaux satellites, pas vers le LFE.
Les canaux satellites restent séparés jusqu'à 80Hz puis sont regroupés vers le subwoofer à partir de la fréquence de transition mais ils n'entrent jamais dans le LFE.

Je sais que normalement il faut, selon certaine normes régler le bass management a 80 Hz en pass bas. Le LFE , qui est un canal différent a 150Hz en pass haut.

Pas du tout.
Le Bass-management est une transition à 2 coupures: passe-bas vers le subwoofer et passe haut vers les satellites.
Le LFE: passe bas uniquement (ou pas de coupure du tout).

Mais si cet vague est diffusé en partie sur le LFE de 20 a 60Hz par exemple et que le reste est diffusé sur les frontaux que nous, ont a réglé a partir de 80Hz.

Je répète, si la vague est sur les canaux frontaux, elle ne passera pas par le LFE et vice versa.
Le LFE n'est jamais renvoyé vers les frontales.

Pour bien comprendre: imaginez que vous avez 2 subwoofers séparés. Un reçoit la somme des canaux satellites en dessous de 80Hz (c'est le bass mangement). L'autre ne reçoit que le canal LFE dont le contenu est différent. Les signaux ne se mélangent pas.

Maintenant, malgré les normes, si nous ont règle notre basse management sur 60Hz, n'y aura t'il pas un plus?

Les normes ou plutôt les recommandations conseillent une transition à 80Hz ou plus bas. Elles n'interdisent pas le fixer la transition du bass-management en dessous( 60, 50Hz...), si les enceintes le permettent.

Mais les bandes sonores des films dans les canaux standard en dessous de 80Hz? n'est il pas logique de les faire passer sur les frontaux?

Si, mais attention quand même. Quand le son vient d'une seule enceinte, pas de problème.
Quand les sons graves émanent simultanément de plusieurs enceintes, les interférences liées aux réflexions sur les murs et à l'écart de distance entre les enceintes et les spectateurs détériorent l'intégrité du signal dans des proportions importantes avec des trous et des bosses qui changent suivant la fréquence et sont différentes pour chaque fauteuil.
Ce problème s'atténue ou disparait dans les grandes salles.
Dans les salles de cinéma, le bass-magement n'existe pas et tout passe par les satellites. Le subwoofer est dédié au LFE uniquement.

Vous devriez vous inscrire à la prochaine formation THX. On y explique tout ça en détails.

» 21 Aoû 2012 12:38

Jean-Pierre Lafont a écrit:
kbil69 a écrit:Pourquoi, Jean Pierre, sur certains intégrés on peut couper le canal LFE jusqu'à 250Hz ?

En cinéma, la majorité des formats sonores demande que le canal LFE s'étende au moins jusqu'à 120Hz.
L'expérience montre qu'en pratique, le mixeur y loge les effets sonores jusqu'à 80Hz environ, le reste étant composé d'harmoniques.

Mais contrairement au bass-management où la bande passante est répartie entre les enceintes de façade et le subwoofer, le canal LFE est entièrement reproduit par le subwoofer. Si on coupe la reproduction du LFE à 80Hz ou même à 120Hz, que deviennent les harmoniques ? On les ignore ? Oui, c'est ce qui se passe dans la majorité des cas.
Par exemple, le mi d'une guitare basse est à 41Hz et la 4e corde (sol) est à 98Hz. Les harmoniques sensibles montent à 500Hz et les harmoniques secondaires, celles qui constituent le timbre de l'attaque, atteignent 3kHz.
Si le canal LFE montait jusqu'à 3kHz, on pourrait reproduire la basse avec le canal LFE seul. Le signal de cet instrument étant monophonique, ça ne poserait pas de problème. Mais comme la bande du LFE est généralement limitée à 120Hz, on place la basse sur les canaux de façade. Le bass-management dirige alors les harmoniques vers la façade et les fréquences fondamentales vers le subwoofer. Pour que cela fonctionne la phase électrique et acoustique dans la zone de transition doit être parfaite. Dans un petit volume, c'est presque impossible, l'écart de distance relatif entre le subwoofer et les autres enceintes étant différent pour chaque spectateur.

ça se complique avec les bruits de la nature. Le grondement des vagues descend jusqu'à 1Hz, voir plus bas. L'ingénieur sera tenté de diriger ce bruit vers le canal LFE. Mais ce bruit contient lui aussi de nombreuses composantes harmoniques. Si on limite la bande du LFE à 80Hz on n'aura qu'un grondement très sourd, loin du bruit naturel de la vague. Pour contourner ce problème on va également diriger les vagues dans les canaux de façade.

Alors quels sons reste-t-il à mettre dans le LFE?
Si ce dernier est coupé à 80Hz et qu'on veuille reproduire le timbre du signal jusqu'à la 3e harmonique (c'est encore peu), la fondamentale du signal sera limitée à 26Hz. Or, chacun sait qu'à cette fréquence, la majorité des subwoofers sont à genoux dès 85dB. L'éventail des bruits disponibles se raréfie et à part le boum-boum des pas d'un Dinosaure ou le le bruit synthétisé d'un astronef du futur, il ne reste pas grand chose.

Heureusement, la plage du LFE n'est pas limitée à l'enregistrement. Un système cinéma peut très bien reproduire tout le contenu harmonique du LFE si les caractéristiques du subwoofer le permettent. De même, pour les applications domestiques, la majorité des codecs ne limite pas la bande du canal LFE au codage, surtout depuis l'arrivée du BD.

Par prudence, l'usage veut que les signaux envoyés vers le canal LFE ne dépassent pas 80Hz, du moins en ce qui concerne leur fréquence fondamentale. Avec une coupure à 120Hz, la seconde harmonique sera traduite pour les fondamentales jusqu'à 60Hz et la 3e harmonique pour les signaux de 40Hz seulement.

Réponse à votre question: C'est pour éviter de trop raboter le contenu harmonique du canal LFE que certains processeurs étendent la bande jusqu'à la 3e harmonique du signal, c'est à dire vers 250Hz.
Avec un subwoofer passif ça ne pose pas de problème, le HP monte généralement à 500Hz, parfois davantage. En revanche, la gestion de certains caissons amplifiés le permet moins, notamment avec les amplis classe D.

Merci pour ces explications très précises :thks:

» 21 Aoû 2012 13:45

Merci beaucoup

Qu'elle est donc cet formation THX?

» 21 Aoû 2012 14:48

Jean-Pierre Lafont a écrit:Le canal LFE est un canal comme les autres, sauf qu'il n'est pas concerné par le bass-management.

c'est un raccourci qui ne vaut pas pour tous les intégrés.
Des intégrés ont un Xover qui à la fois :
- coupe les enceintes pour rediriger ce qui est en dessous vers le sub
- et coupe le LFE au dessus du Xover.

Peut etre qu'il faudrait que le LFE ait son propre Xover, mais certains intégrés n'ont qu'un seul Xover qui vaut à la fois pour tous les canaux.

et une fois encore: il est inutile d'avoir un LFE qui monte au dessus de 120Hz si c'est pour être codé dans un DVD, puisque le LFE d'un DVD est limité à 120Hz.

pour le BD: faudrait avoir la norme audio :wtf:

» 21 Aoû 2012 14:53

certains intégrés n'ont qu'un seul Xover qui vaut à la fois pour tous les canaux.

Possible mais je n'en ai jamais vu. En tout cas, c'est contraire à toutes les spécifications.
Quelles marques et modèles par exemple ? (juste pour ne pas mourir idiot).

Dans l'intervalle, je me suis renseigné à propos des standards DTS. Il y a bien eu à l'époque de la compression APT-X100 une limite à 80Hz sur le canal LFE chez DTS. Uniquement en Cinéma, pas en vidéo et cela n'a pas duré très longtemps, mais ça a existé, effectivement.

.......Nb de canaux....Format...Compression..Encodage....LFE
Cinema
DTS Stereo......4.....L,C,R,S...Aucune......Matricé......pas de LFE
DTS................6........5.1....APT-X100....LS+RS (1)......80Hz
DTS-ES Matrix..7........6.1....APT-X100....LS+RS (1)......80Hz

DVD Video
DTS 5.1............6....5.1...Coherent Acoustic.........................120Hz
DTS-ES Matrix...7....6.1...Coherent Acoustic....LS+RS matricé..120Hz
DTS-ES Discret..7....6.1...Coherent Acoustic.........................120Hz

(1) Contenu LS +RS <80Hz dirigé vers LFE à l'encodage.

» 21 Aoû 2012 15:16

Jean-Pierre Lafont a écrit:
certains intégrés n'ont qu'un seul Xover qui vaut à la fois pour tous les canaux.
Possible mais je n'en ai jamais vu. En tout cas, c'est contraire à toutes les spécifications.
Quelles marques et modèles par exemple ? (juste pour ne pas mourir idiot).

le mien pour commencer: pioneer AX4, mais ils sont assez nombreux en fait.

Pour avoir une bonne adéquation entre la coupure des enceintes et le canal LFE, il est assez logique que quand il n'y a qu'un seul Xover il serve à la fois comme passe haut des canaux autres que le LFE et comme passe bas du LFE.
et les intégrés avec un seul Xover sont plutot majoritaire, surtout dans le bdg.

Merci pour les précisions sur DTS : leur site est loin d'être un exemple de transparence sur ces questions (plutot basiques) ...