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Les différentes courbes de RT60

Message » 23 Juil 2022 16:13

Dans ce sujet, je vais essayer d'expliquer la différence entre les différentes courbes de RT60 (Reverberation Time) que propose le logiciel REW.


Quelques rappels

Le temps de réverbération, souvent noté RT60, pour "Reverberation Time à -60 dB" est le temps que met le son, dans une pièce, pour diminuer de 60 décibels au fur et à mesure qu'il résonne et se réfléchit contre les murs et les objets. Cette durée varie de un dixième de seconde dans les petits studios traités pour le son, à 1 seconde dans les grandes pièces.
On considère en hifi que 0.5 secondes (500 ms) est une valeur correcte, et 0.2 secondes (200 ms) en home cinéma, en raison du multicanal.

Plus le RT60 est bas, plus le son est détaillé et articulé. Plus il est élevé, et plus le son est brouillon et confus.
Le RT60 est de zéro dans une chambre sourde. On considère que c'est trop bas pour écouter de la musique en stéréo.
Il est également de zéro au casque.

Précision importante : chez nous, on ne mesure pas réellement le RT60 de la pièce, car il faut un matériel spécial pour cela, avec une source sonore omnidirectionnelle. On mesure la décroissance à -60 dB de notre installation hifi. Elle dépend de la directivité de nos enceintes.

Je cite les explications de LGDS sur le fil de discussion de REW (post180964197.html#p180964197)

LGDS a écrit:Plages d'évaluation (EDT, T20, T30)
Comme il est rarement possible de mesurer 60 dB complets de décroissance réverbérante dans les systèmes acoustiques, la réverbération est généralement évaluée sur une plage plus petite.

Le point de départ est toujours 5 dB plus bas sur la courbe d'intégration inverse à partir du point correspondant à l'arrivée du son direct. Le point final de la plage est à 30 dB en bas de la courbe à partir du point de départ, à condition qu'il soit au moins 10 dB au-dessus du bruit de fond - sinon, une plage de 20 dB peut être utilisée.

Dans les deux cas, le temps de décroissance mesuré est extrapolé au temps de décroissance équivalent à 60 dB.

Dans le langage ISO 3382, ceux-ci sont appelés T20 ou T30. Le temps de décroissance précoce (EDT) est classiquement mesuré à partir de l'arrivée du son direct jusqu'à 10 dB en dessous sur la courbe d'intégration. Comme le temps de réverbération, l'EDT est également normalisé à un temps de décroissance de 60 dB.

La largeur de bande à 1/3 d'octave est assez précise. Odre de filtre régler sur 6.


En résumé, le T20 et le T30 sont deux façons de mesurer le RT60.
Le T30 est plus précis, mais ne fonctionne que si on peut mesurer les très bas niveaux. Sinon, on doit se contenter du T20.
La courbe Topt est une courbe optimisée par REW, qui va automatiquement choisir la meilleure plage pour estimer le RT60. Ce ne sera pas forcément du T20 ou du T30. Et il surveillera aussi si un EDT atypique ne vient pas perturber la mesure.
L'EDT ne mesure pas la même chose. Alors que le T20 et le T30 mesurent ce qu'on nomme en hifi les "queues de réverbération", l'EDT zoome sur ce qui se passe juste après l'attaque des notes.
Enfin, la courbe TS indique à quel moment arrive le "gros" du signal. Elle est relativement similaire à la courbe GD (Group Delay). Ce n'est pas une mesure de la réverbération, et on n'en parlera pas ici.

Nous allons montrer la différence entre ces courbes en comparant les mesures de mon installation avec et sans égalisation.
On verra que l'égalisation du grave fait fortement chuter l'EDT, alors qu'elle augmente au contraire le T20 et le T30.

Le système mesuré

Voici les courbes de réponse de mon système au point d'écoute. La pièce n'est pas traitée, je suis à 2 mètres des enceintes.

167_01_RT_MMM.png


En rose, avant égalisation, en vert après égalisation. On voit que j'ai surtout corrigé deux pics dans le grave qui sont insupportables à l'écoute.
Ce sont ici des mesures avec bruit rose (Pink PN, RTA 1/48e d'octave) et en bougeant le micro, mais pour voir le RT, il faut obligatoirement faire une mesure classique en un seul point.
Je refais donc les mesures en 1 point :

167_02_RT_SweepRaw.png


Ces courbes sont sans lissage. Pour y voir quelque chose, j'applique un lissage Var :

167_03_RT_SweepVar.png


La courbe de réponse en un seul point n'est pas très précise par rapport aux mesures MMM, car la mesure est perturbée par la présence du divan, du dossier etc. Mais dans le grave, cette mesure a bien pris en compte l'égalisation des deux pics.

Les mesures de RT

Voici les courbes de l'onglet RT60 dans REW pour la mesure sans égalisation

167_04_RT_Sans.png


On voit que les différentes courbes sont relativement similaires, sauf la TS, mais c'est normal, ce n'est pas une courbe de réverbération, mais une courbe de délai.
Seule la courbe rouge (T20) plonge sous les autres vers 120 Hz. Mais ça, on y reviendra, je pense que c'est un effet un peu compliqué.

Voyons à présent ce qui se passe si j'active mon égalisation :

167_05_RT_Avec.png


Laissons de côté le second point, vers 120 Hz, et intéressons-nous au premier, à 60 Hz.
On voit que l'EDT est passé de 525 à 140 millisecondes. Une chute spectaculaire, alors que toutes les autres courbes sont montées de 500 à 650 ms environ.

Pour expliquer cela, nous allons maintenant examiner les waterfalls, qui nous donnent le détail de toutes les décroissances. Pour avoir des waterfalls lisibles, je descend le rise time à 5 ms dans les paramètres de calcul.

Les waterfalls

Avant égalisation :

167_06_RT_WSans.png


Après égalisation :

167_07_RT_WAvec.png


Attention, il ne faut pas regarder "jusqu'où ça descend", il faut regarder si la descente est raide. C'est ça que mesure le RT60 : c'est la pente de la descente.
Si on part du grand pic à gauche, sans égalisation (waterfall bleu), la descente va très loin, mais ce n'est pas parce qu'il y a plus de réverbération à cette fréquence, c'est juste parce qu'on est partis de plus haut, qu'on va plus loin. Ce qui compte, c'est de regarder si les lignes sont plus serrées à cet endroit. Et en effet, elles sont un peu plus serrées qu'ailleurs. C'est pourquoi, avant égalisation, le RT était plus important à cette fréquence qu'aux autres.

Maintenant regardons la même fréquence avec égalisation (waterfall vert). On voit sur le waterfall un mur vertical (qu'il aurait été impossible de voir sans réduire d'abord le rise time, j'insiste), au pied duquel les deux queues de réverbération à 50 et 70 Hz émergent presque à l'horizontale.

Explication : dans mon cas, la résonance dans le grave est pure (on dit qu'elle est à phase minimale, d'ailleurs, REW peut nous le dire aussi, cela, mais cela déborde du sujet). Il s'agit d'un effet dû à deux murs opposés de ma pièce entre lesquels les sons graves de 54 Hz ricochent en faisant des allers et retours, en se renforçant à chaque passage. C'est ce qu'on appelle dans le jargon un "mode propre".
Lorsque j'active l'égalisation, l'égaliseur, lorsqu'il reçoit cette fréquence, finit par renverser plus ou moins sa phase. L'enceinte travaille alors en opposition de phase des sons qui ricochent sur les murs. La résonance est annulée.
Mais au bout de 5 trajets le long de ma pièce, (environ 100 millisecondes), l'onde sonore finit par dévier par rapport à la correction électronique. L'opposition de phase n'est plus assurée avec assez de précision. La résonance réapparaît. Et on la voit jaillir du pied du watefall vert. C'est le petit tas qu'on voit vers 50 Hz, qui est en face des chiffres 55 et 65 sur l'échelle de gauche.

La différence entre EDT et RT60

Nous avons maintenant les éléments d'explication : à 60 Hz, l'égalisation fait chuter l'EDT parce que l'EDT mesure le début de la chute. C'est le mur vertical vert dans le waterfall.
Au contraire, les mesures de RT60 par le T20, le T30 et le Topt ont augmenté parce qu'elles négligent le début de la chute. Elles commencent leur calcul un peu plus loin du sommet. Avec égalisation, elles mesurent donc le paquet qui émerge au pied du waterfall et qui est dans l'ensemble moins pentu que la grosse résonance originale.

Cas particulier : enceintes déphasées

Enfin, qu'en est-il à 120 Hz ? J'avais promis de revenir sur la question.
Je ne vais pas entrer dans les détails, mais je vais vous montrer la cause des déviations à cette fréquence. Cela vaut le coup parce qu'il y a une mesure très importante qu'on néglige généralement de faire. Il s'agit de mesurer, exactement au même volume sonore sur l'ampli, la courbe de réponse de l'enceinte gauche seule, de l'enceinte droite seule, et des deux enceintes en même temps. Voici ce que ça donne :

167_09_stereo.png


On voit qu'entre 90 et 110 Hz, et à nouveau entre 120 et 130 Hz, la courbe noire plonge sous l'une au moins des deux autres. Cela signifie qu'à ces fréquences, les enceintes gauche et droite fonctionnent en opposition de phase. Le son de l'une annule le son de l'autre au point d'écoute !
Or, cela va complètement perturber les mesures de décroissance, parce que les réverbérations se font dans le désordre, avec des phases quelconques, et pas forcément opposées. Je ne vais pas chercher à comprendre le détail de ce qui se passe. Cela me semble assez compliqué, surtout avec une égalisation par dessus.

Testez vos connaissances

Pour finir, je propose une dernière mesure à votre sagacité. Il s'agit de la mesure de RT, mais avec une seule enceinte, le micro placé juste devant, à 30 cm.

167_08_RT_30cmAvec.png


Si vous avez bien compris ce qui précède, vous devriez être capables d'expliquer pourquoi la courbe EDT est la seule à tomber à zéro à partir de 500 Hz. :wink:

EDIT JIM : Intégration des images dans le sujet.
Dernière édition par Pio2001 le 24 Juil 2022 1:38, édité 1 fois.
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Message » 23 Juil 2022 17:34

Si vous avez bien compris ce qui précède, vous devriez être capables d'expliquer pourquoi la courbe EDT est la seule à tomber à zéro à partir de 500 Hz.


Le prélèvement est effectué en champ proche de la source . Le fait d'avoir rapproché le micro fenêtre nativement la mesure puisque l'energie recu par la capsule du microphone parcours une très courte distance. C'est exactement le principe d'une prise de son en proximté avec le micro placé au plus près de l'instrument.

L'EDT procède à un fenêtrage de la mesure en ne montrant que la décroisance de 10 dB à partir de moment où le son est émis. Ceci ajouté au fait que le micro est très proche de la source privilégiant le son direct par rapport au son diffu : forcément la courbe plonge.

Cela montre aussi que sans connaitre le contexte de mesure , il est délicat de se prononcer sur des courbes publiées .
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Message » 23 Juil 2022 17:46

LGDS a écrit:Ceci ajouté au fait que le micro est très proche de la source privilégiant le son direct par rapport au son diffu : forcément la courbe plonge.


Tout-à-fait. :thks:
Le micro étant très près de l'enceinte, il reçoit un signal très fort, tandis qu'il n'est pas plus près ou plus loin des murs, il reçoit la réverbération comme avant.
En proportion, il reçoit une réverbération qui lui paraît faible. D'où un temps de réverbération très court.

Mais alors pourquoi les autres courbes ne sont-elles pas affectées ?
C'est parce que les mesures T20, T30 et Topt ne regardent pas le direct. Elles commencent leur mesure plus tard, quand le direct, assourdissant, qui vient de l'enceinte, est déjà terminé. Elles partent du début de la réverbération sur les murs, et regardent à quelle vitesse elle décroit. Qu'on soit loin ou près de l'enceinte n'a pas d'importance.
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Message » 23 Juil 2022 17:49

Pio2001 a écrit:
LGDS a écrit:Ceci ajouté au fait que le micro est très proche de la source privilégiant le son direct par rapport au son diffu : forcément la courbe plonge.


Tout-à-fait. :thks:
Le micro étant très près de l'enceinte, il reçoit un signal très fort, tandis qu'il n'est pas plus près ou plus loin des murs, il reçoit la réverbération comme avant.
En proportion, il reçoit une réverbération qui lui paraît faible. D'où un temps de réverbération très court.

Mais alors pourquoi les autres courbes ne sont-elles pas affectées ?
C'est parce que les mesures T20, T30 et Topt ne regardent pas le direct. Elles commencent leur mesure plus tard, quand le direct, assourdissant, qui vient de l'enceinte, est déjà terminé. Elles partent du début de la réverbération sur les murs, et regardent à quelle vitesse elle décroit. Qu'on soit loin ou près de l'enceinte n'a pas d'importance.


T20, T30 et Topt applique au prélèvement ce que l'on nomme dans le jargon de la mesure , un fenêtrage diiférent.

Bravo pour la qualité de votre exposé.
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Message » 23 Juil 2022 20:10

Précision importante : chez nous, on ne mesure pas réellement le RT60 de la pièce, car il faut un matériel spécial pour cela, avec une source sonore omnidirectionnelle.


Non ... ce n’est pas réellement exact puisque tu peux aussi faire usage d’un bruit impulsionnel. Pour plus d’information, au cas où la discussion t’aurait échappé :

acoustique-divers/un-dodecaedre-necessaire-ou-pas-t30120747.html

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Message » 24 Juil 2022 14:02

Merci à Jim pour avoir inclus les images directement dans le message ! C'est plus clair à lire, maintenant :bravo:
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Message » 03 Sep 2022 9:48

Je reviens sur ce sujet initié par Pio2001 pour apporter quelques observation.

On considère en hifi que 0.5 secondes (500 ms) est une valeur correcte


0,5 seconde en acoustique du bâtiment correspond au temps de référence utilisé pour apporter une correction des niveaux mesurés. Ce temps de 0,5 seconde a été choisi, car c'est celui existant statistiquement dans une pièce domestique de taille standard et normalement meublée.

Par ailleurs, le temps de réverbération mesure la décroissance du champ diffus (champ homogène). Si on utilise un Tr dans les basses fréquences, on mesure alors la décroissance des modes et non celle du champ diffus. Mais comme la décroissance temporelle dans les basses fréquences dépend très fortement du mode, on obtient une valeur très dépendante de la fréquence. En conséquence, cet indice est mal adapté pour une représentation en bandes d’octave ou tiers d’octave. D'ailleurs, on distingue assez bien sur les waterfalls présentés par Pio, la différence entre le champ modal (décroissance dépendante de la fréquence) et champ diffus (décroissance homogène).

Une mesure en champ proche de l’enceinte n’a pas de sens pour les raisons évoquées dans ce sujet. En pratique, il convient de placer le microphone au-delà d’une certaine distance à l’enceinte. Les normes ISO imposent une distance minimale à la source donnée par la relation d=0,11√(V/T), soit 1,1 m environ dans une pièce domestique de 50 m3.

Enfin, à noter que l’oreille est beaucoup plus sensible au T initial, c’est-à-dire au début de la décroissance. L’impression de réverbération sera alors bien mieux corrélé à l’EDT qu’au T30. C’est donc l’EDT qu’il convient de privilégier pour évaluer la réverbération, bien entendu, en ce plaçant dans la zone fréquentielle correspondant au champ diffus.

Qu'on se le dise.

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Message » 04 Sep 2022 0:26

Merci pour ces précisions !

Bachibousouk a écrit:Enfin, à noter que l’oreille est beaucoup plus sensible au T initial, c’est-à-dire au début de la décroissance. L’impression de réverbération sera alors bien mieux corrélé à l’EDT qu’au T30. C’est donc l’EDT qu’il convient de privilégier pour évaluer la réverbération, bien entendu, en ce plaçant dans la zone fréquentielle correspondant au champ diffus.


C'est vrai, je n'avais pas pensé qu'en se plaçant à diverses distances, 1 mètre, 2 mètres, 3 mètres des enceintes etc, on allait voir l'EDT qui devient de plus en plus élevé, et que cela correspond au fait que plus on est loin des enceintes, moins le son est net.
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Message » 04 Sep 2022 11:55

Pio2001 a écrit:C'est vrai, je n'avais pas pensé qu'en se plaçant à diverses distances, 1 mètre, 2 mètres, 3 mètres des enceintes etc, on allait voir l'EDT qui devient de plus en plus élevé, et que cela correspond au fait que plus on est loin des enceintes, moins le son est net.


Tout à fait , il y a d'ailleurs dans Smaart , ce que l'on appelle La courbe de cohérence qui est aussi un indicateur rapide pour savoir si l'on se trouve encore dans la zone d'efficacité de l'enceinte.

La courbe rouge s'écroule au fur et à mesure que l'on sort du champ d'efficacité de l'enceinte. Quand la courbe ne bouge plus au fur et à mesure que l'on éloigne le micro de mesure de l'enceinte , cela veut dire que l'on sort de la zone de portée de l'enceinte et que part conséquent on se trouve dans le champ diffu. Cela peut être aussi interessant pour évaluer la directivité d'un pavillon , par exemple.

Capture d’écran 2022-09-04 à 11.56.34.png
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Message » 30 Mar 2024 23:08

Merci Pio pour ce fil.
Chez moi, avec les enceintes sans égalisation ni coupure basse, la courbe Topt de REW tient entre 150 et 200ms de 500 Hz et 20KHz…
C’est super léger non ?
Ça se sent que la musique manque de vivacité.

Par contre… comment faire pour remonter ça ?

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Message » 03 Avr 2024 17:35

En effet, c'est très bas, mais la durée de réverbération dépend beaucoup du volume de la salle.
Elle est même directement proportionnelle au Volume d'après Sabine.
En conséquence, il faut toujours associer le volume de la salle à une indication de Tr.

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