[Guide] Placer ses enceintes Surround en 5.1/7.1 voir page1

[Jean-Pierre Lafont]

18 kHz à -3 dB et 12 kHz à -6dB ?
Il manque une explication pour le profane

Dans l'axe : de 65Hz à 18KHz à -3dB / dans la zone 100° x 90° : -6dB à 12 Khz ; c'est ça ?

Oui, c'est ça. Je l'ai très mal écrit. Merci Sylex.

La directivité n'est pas un but, c'est un outil. Le but est d'obtenir un champ homogène et uniforme dans toute la zone des spectateurs. Il y a d'autres moyens d'y parvenir.

[yannosaeba]

Le problème fondamental des surrounds est l'obtention d'un champ homogène, uniforme et diffus. Sachant que les sons d'ambiances ne doivent pas être localisables, le surround est donc nécessairement un champ lointain. La préconisation professionnelle Dolby dit que l'enceinte est placée haute et dirigée vers la tête du spectateur le plus proche du mur opposé. Pour que le montage soit valide, il faut aussi que la distance aux 2/3 de la largeur de la salle soit d'au moins 7 mètres. Les enceintes d'un même canal doivent être suffisamment rapprochées pour qu'en promenant un micro de la première à la dernière rangée de fauteuils, parallèlement au mur opposé à 1/3 de la largeur de la salle, le champ soit homogène de 200Hz à 4kHz +/-1,5dB et +/- 3dB de 80Hz à 200Hz.

Obtenir un résultat comparable dans le petit volume d'un home-cinéma n'est pas simple. Il est faux de penser que le nombre d'enceintes serait lié aux dimensions de la salle. L'angle de directivité et sa constance jouent un rôle bien plus important. Que la salle soit grande ou petite un angle reste un angle et à directivité égale, le nombre d'enceintes est le même.

Une unique enceinte par canal pose deux problèmes majeurs: la source est localisable et il est impossible d'avoir un champ homogène.
Avec 2 ou 3, le lobing apparaît (annulations de phase). Le son est coloré par le filtrage en peigne et le champ n'est toujours pas homogène.
La meilleure solution est sans conteste un grand nombre de petites enceintes, pas chères, pas nécessairement puissantes, réparties en densité suffisante pour constituer un mur de son. Souvent, un simple haut-parleur large bande suffit. 32 sources surround pour une installation 5.1 dans une pièce de 20m² n'a rien de farfelu.

Les gens n'ont pas recours à cette méthode parce que la plupart ne sait pas comment fonctionne le son surround et n'en connaît pas les spécifications. Et quand on ne sait pas ce qu'on cherche, il est difficile de trouver la bonne solution. Il faut voir le champ d'un canal surround comme un nuage sonore diffus et non comme un faisceau dirigé. Cette notion est difficile à faire comprendre.

Enfin, l'enceinte dipôle est un cas particulier qui doit être replacé dans son contexte. C'est une solution minimaliste prévue pour les installations à petit budget dans des pièces à vivre non traitées. Elle produit une annulation partielle du champ direct et se sert des réflexions sur les parois pour "essayer" de produire un champ uniforme non localisable. Employée de cette façon elle des résultats bien meilleurs qu'une enceinte unipolaire mais son usage en array dans une pièce traitée est difficile.

bonjour

peut on réduire ce souci de lobing avec 4 enceintes surround pour du 5.1 en utilisant un processeur son qui permet inversion de phase, EQ et delay réglable par enceinte , ou c'est peine perdu ?

[Jean-Pierre Lafont]

Oui, bien sûr, vous pouvez améliorer la reproduction du champ surround avec 4 enceintes. C'est mieux encore avec 6 ou ou 12...
Vous n'avez pas besoin d'inverser la phase, ni d'ajouter du delay, sauf pour créer un effet. Lequel d'ailleurs? je ne sais pas. L'EQ à la rigueur si vos enceintes sont trop typées ou si la salle est vraiment déséquilibrée.
N'oubliez pas que le surround est un champ diffus qui, par définition, n'a pas de relation de phase avec la façade ni avec les autres canaux surround.
Bémol: Tout cela n'est vrai qu'avec les sons surrounds enveloppants, pas avec les objets Atmos.

[domin]

Oui, bien sûr, vous pouvez améliorer la reproduction du champ surround avec 4 enceintes. C'est mieux encore avec 6 ou ou 12...
Vous n'avez pas besoin d'inverser la phase, ni d'ajouter du delay, sauf pour créer un effet. Lequel d'ailleurs? je ne sais pas. L'EQ à la rigueur si vos enceintes sont trop typées ou si la salle est vraiment déséquilibrée.
N'oubliez pas que le surround est un champ diffus qui, par définition, n'a pas de relation de phase avec la façade ni avec les autres canaux surround.
Bémol: Tout cela n'est vrai qu'avec les sons surrounds enveloppants, pas avec les objets Atmos.

Même pas avec un avion qui passe (Top Gun), une balle de revolver (Matrix) ou un casse-tête qui tourne autour (Gladiator) ?
Je parle en 5.1 classique vu les exemples

[alexjcd]

... Les enceintes d'un même canal doivent être suffisamment rapprochées pour qu'en promenant un micro de la première à la dernière rangée de fauteuils, parallèlement au mur opposé à 1/3 de la largeur de la salle, le champ soit homogène de 200Hz à 4kHz +/-1,5dB et +/- 3dB de 80Hz à 200Hz.

... Obtenir un résultat comparable dans le petit volume d'un home-cinéma n'est pas simple. ...

... 32 sources surround pour une installation 5.1 dans une pièce de 20m² n'a rien de farfelu.[/size]

En relisant ça, je me pose une question. Dans le cadre d'une grande salle, je comprends bien l'intérêt: chaque rangée de fauteuils doit avoir le même rendu.
Mais dans le cas d'une installation home-cinéma domestique, dans une pièce de taille réduite comme présenté ici (20m2), il n'est pas rare d'avoir une seule rangée de siège (ou simplement un canapé!). Quel genre de compromis peut on faire dans ce cas là? Car si le champ change d'avant en arrière, cela ne devrait pas avoir d'incidence sur les spectateurs.

[Polopretress]

De mon point de vue, il faut aussi prendre en compte que la position peut varier meme sur une seule rangée.
Et cela va meme au delà de la place de droite ou de gauche , cela concerne aussi la position centrale rien qu'en bougeant sa tête de quelques cm.

Je parle ici de mon expérience.
Meme avec 4 enceintes par side convenablement placées, on perçoit une différence de rendu en bougeant sa tète. Cette différence de rendu peut être atténuée en multipliant encore le nombre d'émetteur.

J'en profite pour répondre a Domin pour sa question sur ce que je pense.
Sur de tel passage, bien évidemment, l'introduction d'un objet qui passe d'avant vers arriere (et inversement ou droite/gauche etc...) est convenablement perçu puisque le niveau sonore de cet objet dans chaque enceinte fait qu'il va etre prépondérant, a un instant t, dans une des voies.
Donc dans ce cas, ce n'est plus un effet diffus. Donc la trajectoire (ou la provenance de l'effet) devient perceptible.



Et merci JPL pour vos éclairages sur vos dernieres réponses.
Ce n'est pas nouveau, vous l'avez déjà dit précédemment et c'est ce que j'avais compris mais je ne sais pourquoi mais vos dernières réponses me paraissent plus claires et surtout moins sujettes a interprétation que les précédentes. (notamment le fait la multiplication des emeteurs surround meme dans une salle HC de dimension modeste est un +)

[Jean-Pierre Lafont]

Même pas avec un avion qui passe (Top Gun), une balle de revolver (Matrix) ou un casse-tête qui tourne autour (Gladiator) ?
Je parle en 5.1 classique vu les exemples

1- D'une part, vous citez 3 sons objets. Les objets sont les effets spectaculaires qui attirent l'attention. 90% du son surround est composé d'ambiances et notamment de "fonds d'air" qui n'attirent pas du tout l'attention mais qui situent l'action et rendent l'atmosphère réaliste. Coupez les surrounds et vous verrez combien le son est "plat" dans toutes les scènes.

2- Ensuite, les exemples que vous citez n'ont par leur nature aucune relation de phase avec les autres canaux.
Parce que le bruit d'un réacteur par exemple, est un bruit aléatoire (comme un bruit blanc ou un bruit rose) c'est à dire que son contenu harmonique est continuellement instable. De plus, le bruits en mouvement on une composante tonale qui change avec le mouvement (effet doppler).

3- Enfin, vous semblez confondre la phase et le mouvement. Les phares d'une voiture qui se déplace indiquent un mouvement. Un phare fixe dont la couleur change indique une interférence de phase.
Les objets sonores en mouvement sont mieux traduits avec un Atmos genre Trinnov qu'avec une config 5.1.

En relisant ça, je me pose une question. Dans le cadre d'une grande salle, je comprends bien l'intérêt: chaque rangée de fauteuils doit avoir le même rendu.
Mais dans le cas d'une installation home-cinéma domestique, dans une pièce de taille réduite comme présenté ici (20m2), il n'est pas rare d'avoir une seule rangée de siège (ou simplement un canapé!). Quel genre de compromis peut on faire dans ce cas là? Car si le champ change d'avant en arrière, cela ne devrait pas avoir d'incidence sur les spectateurs.

1- Le nombre d'enceintes surround dans une grande salle n'est pas là uniquement pour uniformiser les niveau sonore. La raison principale est d'atténuer les interférences de phase. Le même nombre d'enceintes serait justifié avec un seul fauteuil.
2- Indépendamment de ce qui précède, les sons venant de face, des côtés ou de l'arrière sont perçus avec une couleur différente. Quand un même son voyage de l'avant vers l'arrière, le timbre doit être corrigé. La fonction "Timbre-matching" de THX est conçue pour palier ce problème. Ajoutons que les appuie-tête et la directivité des enceintes compliquent encore le problème.

De mon point de vue, il faut aussi prendre en compte que la position peut varier meme sur une seule rangée.
Et cela va meme au delà de la place de droite ou de gauche , cela concerne aussi la position centrale rien qu'en bougeant sa tête de quelques cm.
Je parle ici de mon expérience.
Meme avec 4 enceintes par side convenablement placées, on perçoit une différence de rendu en bougeant sa tète. Cette différence de rendu peut être atténuée en multipliant encore le nombre d'émetteur.

Vous avez parfaitement raison. Quand plusieurs sources rayonnent un même signal spéculaire, les écarts de phase se font sentir.
Expérience: prenons une chaîne hifi avec deux enceintes frontales alimentée par un signal mono unique. Si chaque oreille est exactement à la même distance de l'enceinte qui lui correspond vous entendez la somme des deux canaux (soit +6dB). Mais dès que vous déviez la tête de quelques centimètres le son fluctue et sa couleur tonale change (effet de phasing). Il va même jusqu'à disparaitre par moments quand l'écart vaut une demi longueur d'onde (43mm à 1000 Hz, 17mm à 10kHz).
Vous observez le même phénomène avec 2 enceintes latérales. Avec 3 enceintes ou plus, vous n'aurez jamais d'annulation complète mais les fluctuations d'amplitude et de tonalité sont toujours présentes.

Pour supprimer cet effet, il faut briser la spécularité du signal. Sans relation de phase, plus d'interférence. Autrement dit, il faut:
- le rendre diffus en orientant le faisceau vers des surface réfléchissantes,
- multiplier les sources (la méthode employée dans les salles commerciales),
- traiter les surfaces pour améliorer la diffusivité du champ surround.

THX propose une fonction "la décorrélation adaptative" qui introduit un très léger décalage continuellement variable. Mais le système fonctionne entre les canaux, pas entre les enceintes d'un même canal.

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Remarque: malgré vos efforts, vous n'obtiendrez jamais un champ complètement uniforme dans une petite pièce.
1- parce que la distance relative de chaque enceinte varie dans un rapport de proportions élevé à chaque fauteuil, créant ainsi des écarts de niveau considérables.
2- parce que les enceintes surround étant plus proches des spectateurs que celles de la façade le taux de réverbération est inversé.
3- les sources surround sont trop localisables, ce qui est la conséquence de la ligne précédente. Surtout quand la directivité de l'enceinte est restreinte.
Par contre, il est primordial de tout mettre en oeuvre pour tenter de s'en approcher.

[domin]

Merci pour toutes ces infos

[Polopretress]

Par contre, il est primordial de tout mettre en oeuvre pour tenter de s'en approcher.

Reprenons sur ce fil et grattons le concept de la multiplication des émetteurs par voie surround (j'y intègre les voies back d'un signal 7.1, l'objectif ici n'est pas d'opposer la restitution en 5.1 par rapport au 7.1, c'est HS sur ce post)

Parlons par exemple de 8 a 16 émetteurs par canal, peu importe.(on part par exemple sur du Monacor SP-10/4S a 11€ piece mais peu importe aussi, le choix se fait aussi en fonction du budget)
Ce qui me dérange avec cette approche , c'est d'alimenter simultanément ces 8/16 émetteurs.

Cela va poser problème car le rendu diffus que l'on espère ne sera pas au rendez vous. je n'ai pas de mesure formelle pour l'affirmer mais ca me parait tout a fait logique et non nécessaire a démontrer.
Tout ce qui va se trouver le plus proche de la position d'écoute (et donc dans l'axe de la PE) va etre prédominant a cause du niveau audio percu a la PE (angle de diffusion/directivité moins élargit et gain par rapport a la distance + courte.
Ce qui devrait intervenir aussi, c'est le delay identique qui nécessairement va mettre en avant aussi les enceintes les + proches qui sont déjà les enceintes les mieux perçues.

On ne peut donc se contenter de cette solution "basique" et encore moins dans nos petites salles HC puisque les différence vont être accentuées du fait des faibles distances en jeu (donc position angulaire, eventail de distance + grande etc...)

Il va donc falloir, sur ce même canal, se dérouiller pour réaliser des groupes d'enceinte 2 à 2 ou 4 à 4 (etc..) afin de contrôler leur niveau. le contrôle de niveau se fait soit par rhéostat (vous en avez parlé), soit par une amplification indépendante a chaque groupe.
En équilibrant correctement les positions de chaque émetteurs, on va pouvoir optimiser et diviser par 2 le nombre de rhéostat ou de voie d'amplification car on va régler le même gain sur le groupe le plus éloigné devant la PE et le même derriere la PE. On aura nécessairement un nombre de groupe paire pour organiser les positions de chaque groupe de part et d'autre de la PE.
Evidemment ca commence a se gater avec plusieurs rangées de sieges. Faudra optimiser un peu tout pour obtenir la meilleur cohérence sur les 2 rangées mais c'est certainement illusoire dans une petite salle. Moi, je ne compterais pas la dessus...

Schema simplifié avec 4 émetteurs et groupés 2 a 2 qui encadrent le rangée d'écoute


Dans cette solution tous les HP de la rampe pointent droit devant dans le même direction.
Un solution alternative (ou complémentaire a la précédente) serait de faire pointer chacun des HPs dans des directions différentes dans le sens droite/gauche en restant dans l'axe haut/bas (direction éloignée de l'axe de la PE pour les plus proches et plus resserrés pour les + éloignés)
Les angles seraient déterminés un peu au feeling ou , si l'on est plus persévérant, déterminés par les angles de directivité du HP.... (début de prise de tête ! )


Mais est-ce suffisant ? je n'en ai pas l'impression.
Il reste le souci du delay qui inévitablement va continuer de mettre en avant le (ou les) groupe(s) le(s) plus proche(s) de la PE.

Pour contrer cela, il n'y a qu'un contrôle du delay par groupe qui peut faire le boulot. Cela passe donc nécessairement par la solution amplification par groupe et filtrage actifs car la solution de rhéostat ne permet d'agir que sur le gain.
Le but ne serait pas d'aligner en mesure impulse tous les groupes par rapport a la PE mais d'aller plus loin pour dérégler l'ensemble et faire en sorte que le delay appliqué aux groupes les plus éloignés soit plus court que le delay a appliquer aux groupes les + proches. La recherche de ce déréglage se faisant a l'oreille. Pas de méthode précise. Le but étant de "rapprocher" artificiellement les HPs les plus éloignées de la PE.

C'est ce que j'ai mis en place en limitant a 4 émetteurs par side. Le résultat est pas mal et le contrôle du delay me semble apporter un +. Ceci peut être mis en œuvre dans une solution a 8/16 Hps par canal mais le cout augmente. Donc tout est question d'optimisation.

(et bien entendu, si on peut, on rajoute une couche de diffuseurs pour parfaire le tout)

Ca marche çà ou cette étape de contrôle de delay vous parait complètement superflue ?

[Jean-Pierre Lafont]

Cela va poser problème car le rendu diffus que l'on espère ne sera pas au rendez vous. je n'ai pas de mesure formelle pour l'affirmer mais ca me parait tout a fait logique et non nécessaire a démontrer.
Tout ce qui va se trouver le plus proche de la position d'écoute (et donc dans l'axe de la PE) va etre prédominant a cause du niveau audio percu a la PE (angle de diffusion/directivité moins élargit et gain par rapport a la distance + courte.

C'est exact, et c'est le cas dans la quasi totalité des installations.
Prenons le cas d'une pièce simple avec une famille assise sur une rangée de 3 fauteuils et une config 5.1 avec deux enceintes surround. L'auditeur assis sur le fauteuil de droite est à 1m de l'enceinte droite et à 3,15m de l'enceinte de gauche. Les deux enceintes étant réglées au même niveau, celle de gauche sera perçu 10 dB moins fort que celle de droite (20 x log 3,15/1). Or, 10 dB est l'écart d'intensité suffisant pour qu'une source masque complètement une autre. Actuellement, tout le monde s'en satisfait....

Ce qui devrait intervenir aussi, c'est le delay identique qui nécessairement va mettre en avant aussi les enceintes les + proches qui sont déjà les enceintes les mieux perçues.

Non, le delay n'est pas identique car les enceintes ne sont pas à la même distance. Un écart de 24cm correspond à 1ms de delay. C'est justement cet écart d'éloignement qui va diffuser.

Il va donc falloir, sur ce même canal, se dérouiller pour réaliser des groupes d'enceinte 2 à 2 ou 4 à 4 (etc..) afin de contrôler leur niveau. le contrôle de niveau se fait soit par rhéostat (vous en avez parlé), soit par une amplification indépendante a chaque groupe.

Le rhéostat est une méthode mais ce n'est pas la seule ni la meilleure.

En équilibrant correctement les positions de chaque émetteurs, on va pouvoir optimiser et diviser par 2 le nombre de rhéostat ou de voie d'amplification car on va régler le même gain sur le groupe le plus éloigné devant la PE et le même derriere la PE. On aura nécessairement un nombre de groupe paire pour organiser les positions de chaque groupe de part et d'autre de la PE.

Vous citez sans cesse la PE. L'écoute cinéma ne se juge pas sur un point mais sur une zone, généralement étendue en regard des dimensions de la pièce. Si 4 fauteuils sont agencés en 2 rangées de 2, il faut penser le son sur la diagonale des fauteuils. Ce n'est plus un point.

Un solution alternative (ou complémentaire a la précédente) serait de faire pointer chacun des HPs dans des directions différentes dans le sens droite/gauche en restant dans l'axe haut/bas (direction éloignée de l'axe de la PE pour les plus proches et plus resserrés pour les + éloignés)
Les angles seraient déterminés un peu au feeling ou , si l'on est plus persévérant, déterminés par les angles de directivité du HP.... (début de prise de tête ! )

C'est une bonne solution. Avec 6 enceintes par exemple, les deux extrêmes pourront pointer vers la zone d'écoute, les intermédiaires viseront le mur opposé (à l'horizontale) et les plus proches seront orientées vers le plafond pour réduire le niveau dans l'axe et profiter de la réflexion sur le plafond qui va compléter l'enveloppement hémisphérique.
Après quelques tâtonnements, l'équilibre sera déjà bien amélioré, mais le feeling ne suffit pas. Un sonomètre et/ou un analyseur en temps réel seront de meilleur conseil. Eventuellement, deux rhéostats pourront fignoler le travail.
Bien entendu, les HP ne sont pas sur une ligne horizontale mais plutôt montante vers l'arrière, c'est évident.

Donc tout est question d'optimisation.
(et bien entendu, si on peut, on rajoute une couche de diffuseurs pour parfaire le tout)
Ca marche çà ou cette étape de contrôle de delay vous parait complètement superflue ?

Le contrôle du delay peut peut-être aider selon l'architecture et les dimensions de la pièce, mais il ne me paraît pas indispensable.
Les diffuseurs acoustiques sont mal compris et surtout mal utilisés. Pour qu'un diffuseur fonctionne il faut que ses dimensions soient significatives en regard des longueurs d'ondes à diffuser. ça n'entre pas dans un carton de 60x60cm ! Pensez plutôt à des déviateurs (scatterers) de taille appropriée, placés aux bons endroits et bien orientés.

[Fre.Mo]

Les diffuseurs acoustiques sont mal compris et surtout mal utilisés. Pour qu'un diffuseur fonctionne il faut que ses dimensions soient significatives en regard des longueurs d'ondes à diffuser. ça n'entre pas dans un carton de 60x60cm ! Pensez plutôt à des déviateurs (scatterers) de taille appropriée, placés aux bons endroits et bien orientés.

Lorsque vous évoquez des dimensions inappropriées de 60 x 60 cm, vous parlez de diffuseurs pour combattre les modes propres de la pièce, ou de diffuseur pour créer une ambiance diffuse des surrounds? On voit souvent dans les pièces dédiées à l’arrière de la zone d’écoute des diffuseurs type "Manhattan", de 10 cm d'épaisseur, n'est ce pas adapté?

[Jean-Pierre Lafont]

Lorsque vous évoquez des dimensions inappropriées de 60 x 60 cm, vous parlez de diffuseurs pour combattre les modes propres de la pièce, ou de diffuseur pour créer une ambiance diffuse des surrounds? On voit souvent dans les pièces dédiées à l’arrière de la zone d’écoute des diffuseurs type "Manhattan", de 10 cm d'épaisseur, n'est ce pas adapté?

C'est adapté pour des fréquences de 850Hz à 3kHz, mais pas pour la voix, ni les medium graves et encore moins les graves.

[Polopretress]

Merci Jean-Pierre.

Je me doutais que vous alliez me rprendre sur quelques raccourci d'expression que j'ai fait en employant certains termes.
C'est parfois très compliqué d'utiliser la terminologie appropriée.

Alors oui, quand je parlais de PE, je ne considérai pas un point central mais un nuage de point autour du point centrale qui regroupe les positions d'assise. Et le point de départ aux mesures , je le fais quand meme au point central. mais il faut garder a l'esprit avant de conclure quoi que ce soit qu'il faut réaliser une moyenne regroupant les divers mesures dans ce nuage de point. C'est une longue et pénible démarche et parfois (voir souvent...), on a tendance a limiter la zone d'étude.

Pour ce qui concerne le delay, oui , à votre réponse, je me suis mal exprimé.
je ne disais pas que chaque HPs est assorti du meme delay par rapport a "la" PE (car effectivement ce retard n'est lié qu'a la distance), je parlais du paramètre "delay" ou "distance" (selon les amplis ou processeurs numériques) existant pour chaque canaux qui permet de les aligner temporellement au point d'écoute. Et pour le coup pour ce paramètre on parle bien d'une position d'écoute centrale unique...
Mais quoi qu'il en soit, vous m'avez compris puisque vous répondez que ce n'est pas indispensable.

A vos réponses, j'aurai tendance a en conclure que cela pourrait être plus rentable (au sens efficace et intéressant a faire) de tenter l'approche de la variation des angles d'installation des HPs plutôt que le contrôle individuel (ou par groupe) du "delay" ou "distance" via un processeur numérique comme je l'ai mis en place chez moi.

Pour les diffuseurs, oui la plupart de nos mises en œuvre sont inefficaces dans nos petites salles, non seulement à cause des surfaces couvertes insuffisantes mais aussi de la faible bande passante couverte...
Le scatterering est en effet une bonne idée (j'imagine plutot de forme convexe ?). La difficulté c'est de savoir où placer cela et en quel nombre.

[alexjcd]

Bien entendu, les HP ne sont pas sur une ligne horizontale mais plutôt montante vers l'arrière, c'est évident.

Désolé, cela ne l'est pas pour moi
Vous pourriez m'expliquer?

[Polopretress]

Il sont montés de + en + haut quand on s'approche de l'arrière de la salle.

Moi je n'ai pas respecté cela.
Question de faisabilité a cause d'une canalisation et de mes surround encastrés dans l'épaisseur du traitement acoustique...
Les back, par contre, sont positionnés plus haut que les side.