CONSEILS HIFI : L'acoustique


Traitement du salon d'écoute :

L’isolation vise à ne pas déranger les pièces adjacentes ou encore les voisins avec le bruit généré. Le but du jeu est de confiner le son dans la pièce dédiée à la Haute Fidélité ou Home Cinéma.

Le traitement acoustique lui vise à améliorer le son dans la pièce Haute Fidélité ou Home Cinéma.

ACOUSTIQUE : Le salon d'écoute idéal est bien isolé pour ne pas gêner ni les voisins, ni les autres occupants de la maison et pour pouvoir profiter d'un silence permettant de mettre en évidence les détails les plus infimes. De plus ce salon aura le même temps de réverbération pour toutes les fréquence, ce temps se situe entre 0.5 et 0.6 Sec. pour un home cinéma, et entre 0.7 et 0.8 en Haute Fidélité (stéréo). Si le temps de réverbération est trop long le son devient confus, mais très "vivant". S'il est trop court, le son semble étouffé, terne.

Si vous êtes encore en train de lire ces lignes, nous sommes donc d'accord pour dire que La meilleure paire d'enceintes du monde dans une acoustique médiocre ne sonnera jamais à son plein et réel potentiel. Il va donc falloir faire des compromis en essayant de trouver un équilibre satisfaisant pour maximiser notre plaisir de Mélomane et d'Audiophile tout en respectant notre WAF et faire avec le mobilier, la décoration, l'architecture,...

Une salle dont tous les murs sont absorbants évite certains phénomènes acoustiques gênants tels que les filtres en peigne (interférences entre l’onde directe et l’onde réfléchie par une surface avant d’atteindre l’oreille), le traitement de ces phénomènes ne nécessite qu’un traitement local aux emplacements de ces réflexions primaires.

Un écho se forme quand un son se trouve coincé entre deux murs distants parallèles, lisses et durs (Flutter). Le son rebondit alors d’un mur à l’autre jusqu’à qu’il perde sa puissance. N'oubliez pas non plus que Le son rayonne à 360° autour de l’enceinte avec plus ou moins de puissance.
Le son se reflète sur les murs et plafond et finit toujours par vous revenir aux oreilles avec un temps de retard pas rapport au message primaire.

En premier lieu il faut compter avec le temps de réverbération "Tr", Il est possible de modifier l'acoustique de la pièce en modifiant la nature des surfaces de celle ci ou son ameublement, c'est le dosage entre les éléments absorbeurs, réflecteurs et diffracteurs (ou diffuseurs) qui déterminent la qualité du rendu sonore. Dans certains cas il faut aussi faire appel à des panneaux acoustiques ou à des résonateurs.

Temps de réverbération

Le temps de réverbération (la durée entre la fin du son et la fin de ses réverbérations) donne la sensation d'espace. Plus la réverbération est longue et plus vous aurez la sensation d'être dans une grande pièce.
Le traitement acoustique va consister à bien gérer les réflexions utiles et les réflexions inutiles ou parasites.

Pour caractériser le comportement acoustique de la salle en moyennes et hautes fréquence, il convient d'en déterminer le temps de réverbération appelé " TR60 ", c'est à dire le temps qui est mis par l'énergie sonore pour décroître de 60 dB à l'extinction de la source sonore.

Pour diffracter une onde, la hauteur de l'obstacle doit être proportionnelle à la longueur de l'onde. Un relief de 3cm est efficace à partir de 5,7kHz seulement. A 50Hz il faut un relief de 3m40 pour diffracter une onde et 1m70 pour l'absorber !

Il est conseillé de travailler à la fois le contenant et le contenu, car si on veut adapter notre salon à la musique, il faut maîtriser la réverbération, ce qui est l'élément fondamental du traitement acoustique.

On optimise ensuite le résultat en fonction de la distribution des surfaces absorbantes, réfléchissantes, diffusantes ou diffractantes dans la pièce. Ces solutions permettent d'obtenir une clarté, une intelligibilité et une spatialisation idéales de la salle d'écoute, notez que cet exercice est complexe dans un environnement domestique et sera plus simple pour celles et ceux qui ont un salon dédié.

Le son qui parcourt la distance la plus courte, est celui qui est propagé directement sans aucune réflexion, donc sans absorption, le reste sont des réflexions indirectes...

Ce qui nous conduit à l'utilisation de panneaux soit absorbeurs, soit diffuseurs en alternance et quand le WAF le permet ;-)

Les panneaux enveloppés par tissu absorbant sont le traitement traditionnel pour traiter les échos et le flutter ou flutting qui sont provoqués par des réflexions entre les murs parallèles durs.

Le diffuseur permet d'éliminer les échos flottants sans altérer le temps de réverbération.

Tandis que l'absorption réduit des échos et le flutting, elle produit également une acoustique sans vie quand elle est mal dosée, ce qui n'est pas mieux.

Le manque d'ambiance fait ressembler la salle plus petite psycho-acoustiquement parlant et réduit les niveaux acoustiques de la parole ce qui rend la conversation et la compréhension du message musical difficile.

L'idée est de convertir les petites salles et faire croire qu'elles sont plus grandes même si elles sont construites avec des surfaces parallèles plates, le but étant de recréer une bonne intelligibilité de la parole, la qualité de son, et une ambiance normale, confortable, par l'utilisation de panneaux idoines, un exerceice que nous avons réalisé dans notre salon d'écoute, voir plus bas.

Problèmes identifiés :

Les réflexions primaires et secondaires sur des surfaces parallèles dures produisent les échos qui sont perçus comme une coloration des timbres et dégradent la qualité de son, l'intelligibilité de la parole.

Des surfaces absorbantes sont souvent employées pour résoudre ce problème, avec comme effet secondaire, malheureusement, de rendre la salle trop "morte" comme nous le disions plus haut.

Quand des "panneaux" sont espacés et montés avec une cavité d'air, l'absorption de basse fréquence peut également être réalisée.

L'idéal est de fournir la diffusion utile au-dessus de la limite de diffraction d'approximativement 3400 hertz comparés à une surface réfléchissante plate. Le coefficient de diffusion moyen, est l'écart normal des réponses en fréquences par 1/3 d'octave pour des angles d'incidences compris entre 0° et 90°.

Placer les panneaux absorbants loin de la source d'émission, en premier sur la ou les parois opposées à la direction de propagation ou zone idéale d'écoute.
Mélanger au maximum les matériaux différents, au sol, sur les murs et le plafond, avec des esthétiques particulières : par exemple 2 ou 3 matériaux différents et de formes différents selon la hauteur sur une surface verticale. La difficulté est toujours de trouver la solution permettant suffisamment d'absorption aux fréquences basses.

Installation

Des bandes en bois dur et sec, servent de support.
Les panneaux peuvent être clouées, vissés ou collées directement sur la surface du mur ou être montées avec une cavité arrière d'air pour l'absorption de basse fréquence.

Dans le cas d'un résonateur de Helmholtz, un panneau semi rigide de fibre de verre ou en bois de 1/4" peut être monté.
Pour normaliser et maintenir l'espacement approprié, des lamelles verticales sont utiles. Pour une utilisation comme panneaux sur le mur, une armature de bois dur est suggérée.

Préférer une disposition symétrique par rapport à l'axe principal de propagation.

Traitement par réflexions :

Les réflexions indirectes par les surfaces lisses derrière et sur les côtés de l'émission des haut-parleurs dénaturent les timbres et la formation d'une image stéréo stable.


Pour augmenter l'efficacité des basses fréquences on appose des panneaux absorbants plats conventionnels ou ronds. Les petites salles ont besoin d'une surface très efficace pour absorber les premières réflexions sur une large gamme de fréquences et ce sont ces petites salles qui sont les plus difficiles à traiter, du fait de résonances de basse plus concentrées.

Solution

Fabriquer un panneau avec une forme évasée avec une cavité d'air derrière. Ce support va ainsi améliorer la réponse basse fréquence et augmenter l'angle de diffusion des mid et hautes fréquences.

Un cubage variable derrière le panneau peux permettre d'améliorer l'absorption des basses. le but est de simuler l'effet bénéfique de zone franche de réflexion, créés en évasant extérieurement les murs latéraux dans une salle rectangulaire.

Retenez que Le temps de réverbération "Tr" optimum dépend en principe du style de musique et que les sons enregistrés comportent de la réverbération, "naturelle" celle de la salle dans le cas d'enregistrement en direct ou "live", soit des effets de réverbération artificielle dans les enregistrements en studio.

De nombreuses formules ont été établies pour lier les valeurs de Temps de réverbération en tenant compte de la forme et du pouvoir d'absorption des locaux.

La plus ancienne et aussi la plus simple, est la formule de Sabine. Sabine a été un acousticien Américain, pionnier dans son domaine.

Formule de Sabine : Tr = 0,16 V/A - (V étant le volume en m3 et A la "surface d’absorption" du local en m2.)

il faut connaître la nture de tous les matériaux présents en surface dans le local, ce qui signifie : murs, plafond, sol, objets divers comme le mobilier, les objets de décoration, etc... et leurs coefficients d'absorption respectifs, ce qui peut être assez compliqué... vous trouverez sur le net bon nombre de feuille de calculs au format Excel qui vous aiderons dasn cette tâche.

Pour corriger la réverbération, il suffit souvent de meubler la pièce aux bons endroits, tout simplement... c'est un bon début.

Les panneaux latéraux en forme de dents de scie sont intéressants, il faut s'assurer que Les éléments soient polarisés avec une face absorbante coté enceintes et un volet de réelle diffraction face au point d'écoute.


- l'absorption dans les fréquences élevées est obtenue avec des matériaux à porosité ouverte de type laine de verre ou roche peu couverte, et types fibres et textiles.

- l'absorption dans les fréquences basses nécessite de l'espace pour installer des membranes ou des résonateurs dont l'encombrement peux s'avérer important si l'on veut obtenir un Fr faible, voir les bass trapp de forme circulaire ou tubulaire.

- l'absorption dans les fréquences moyennes peut être réalisée avec des matériaux poreux épais, des petits résonateurs ou plaques.

Dans tous les cas il faut alterner plusieurs types de matériaux pour absorber dans toutes les bandes de fréquence.(cqfd).

Petit rappel : L'oreille humaine perçoit des son dont les fréquences varient entre 16 et 20 000 Hertz :
• De 16 à 200 Hz ce sont les infra et basses fréquences,
• De 200 à 2000 Hz, les fréquences bas et haut médiums,
• De 2000 à 20 000 Hz les fréquences aiguës.

Nous voulons apporter une solution à:

1 = Apparition de résonances marquées, surtout dans le bas du spectre.
2 = Coloration importante et variable selon la position des enceintes et du point d'écoute.
3 = Échos flottants, conséquence directe de la présence d'ondes stationnaires.
4 = Un Temps de réverbération trop long entraînant une perte de définition et une mauvaise spatialisation.

- La précision s'obtient surtout par le facteur de résonance de la pièce
- La directivité s'obtient par la forme de la pièce et/ou en traitant le premier facteur de réflexion
- Le réalisme s'obtient par le placement des enceintes acoustiques, la combinaison des 2 points précédents, des matériaux utilisés, un peu d'empirisme et un soupçon de chance ;-)

Exemple de traitement acoustique de notre salon d'écoute: 4,5 m de long / 3,55 m de large / 1,84 m de haut

 

Au tout début le son était "maigre", pas de basses, des aigus agressifs, un médium "aigrelet", puis vient le temps d'améliorer notre acoustique et d'entendre au fur et à mesure que nous avançions dans notre démarche, les progrès réalisés, pour aboutir à un confort d'écoute bien supérieur à la moyenne. Pour tout dire, bien au delà de nos espérances ...

les efforts déployés dans notre cas, n'ont pas été vains, bien au contraire, ce qui paraîssait impossible à la base est devenu réalité, nous vous invitons à vous questionner sur la pertinence de l'acoustique, qui pourrait bien solutionner pour un grand nombre d'entres vous, des problèmes jusqu'à lors insolubles.

Oui, mais concrêtement, quelles sont les améliorations que l'on est en droit d'attendre ?
Disons, que c'est un peu comme le jour et la nuit... même avec du matériel modeste, vous pouvez vous attendre à une spectaculaire avancée vers une musicalité hors pair. Le son n'est plus agressif, les basses sont tenues, fermes, profondes quand c'est nécessaire, l'image stéréo est holographique, le grain des instruments est plus réaliste, que ce soit du piano, de la guitare, des percussions, de la contrebasse, de la flute, opéra, ... le premier mot qui nous vient est : Naturel

Je n'ai rien d'autre à ajouter, essayer c'est l'adopter.

Notre point de vue : Posez vous les bonnes questions lors de l'élaboration de votre installation, oubliez dans un premier temps, tout accessoire "exotique", les câbles "miraculeux et hors de prix", tout changement de matériel sur un coup de tête ou sur l'influence d'un vendeur adroit, pour vous concentrer en premier lieu sur : Le traitement Acoustique.
Vous aurez bien du temps pour essayer d'autres options, accessoires, matériels, etc ... une fois ce point réglé.

Cette démarche vous fera gagner, du temps, de l'argent et en bout de ligne votre plaisir d'écoute sera décuplé ... pour longtemps.

Musicalement vôtre.