Les sons graves

 

 

La reproduction des sons graves dans un local fermé de taille modeste soulève quelques problèmes particuliers, voici les explications et les solutions possibles pour réduire au maximum l’influence de ces problèmes sur la qualité du son.

 

 

Les interférences acoustiques


Si deux ondes sonores identiques suivent des trajets de longueurs différentes, elles peuvent s'annuler à certaines fréquences ou s'additionner à d'autres. De telles interférences se produisent entre l'onde sonore provenant directement d'une enceinte et ses premières réflexions par les murs suffisamment proches, Ce phénomène est particulièrement gênant pour la reproduction du grave et du bas médium ou les enceintes ne sont pas directives et les réflexions toujours plus efficaces,

 


Le dessin ci-dessus montre les images acoustiques des enceintes (en gris) et les trajectoires sonores, Dans cet exemple, le son direct (en rouge) et le son réfléchi de la trajectoire bleue s'additionne, alors que pour la trajectoire verte ils se soustraient ! Ce phénomène produit dans le local des zones appelées "points de silence", et des zones ou ces ondes s'additionnent pour augmenter le niveau sonore de plusieurs décibels.

Ces deux courbes ci-dessous montrent comment les murs modifient la courbe de réponse pour le même HP de grave placé une fois a égales distance des trois parois puis à des distances réparties correctement (il parait que les rapports idéaux sont de 1 - 1.33 - 1.7 mais cela reste à prouver).

 

50 cm du sol / 50 Cm du mur latéral / 50 Cm du mur du fond


45 cm du sol / 75 Cm du mur latéral / 55 Cm du mur du fond

 
La courbe suivante montre ce que donnent deux HP de grave reproduisant le même son, l'un est placé près du sol l'autre à environs deux tiers de la hauteur du local assez importante, c'est la configuration de mes enceintes. Le programme de simulation ne tiens compte que des trois parois les plus proches et se limite à deux HP, mais en utilisant trois ou quatre HP identique reproduisant le même son la courbe se lisse encore un peu plus en dessous de 200 Hz.

 

2 HP de grave à 35 cm et 160 Cm du sol

5 Cm du mur latéral / 45 Cm du mur du fond

 

Les ondes stationnaires


Dans la zone du « Mode de résonance nodale » (Zone B de la page « l’acoustique du local ») la taille du HP ou de l’enceinte est négligeable par rapport a la longueur d'onde (6.80 m pour 50 Hz) le rayonnement sonore est donc parfaitement sphérique. En plus la taille du mobilier est trop petite pour atténuer efficacement la réflexion des ondes sonores graves sur les murs t

Ces deux points garantissent le développement d'un réseau quasi idéal d'ondes stationnaires dans votre pièce, ce qui signifie que la répartition de la pression sonore ne sera pas égale partout. En règle générale, elle sera toujours maximale à la surface des parois et particulièrement dans les angles. Résultat, les sons graves sont beaucoup plus puissants prés des murs et dans les coins qu’au centre de la pièce ou nous souhaitons utiliser cette énergie pour les auditeurs. Pire, il est même possible qu'à certaines fréquences il n'y a des annulations complètes du son à des points bien précis.



Il est pourtant très important d'obtenir un maximum de précision sur le rendu de l'extrême grave. Seule une reproduction homogène, ferme et précise de ce registre apportera une réelle impression de puissance et permettra de simuler avec réalisme l'acoustique d'une grande salle de concert.
 


Une solution existe !


Et elle vient du domaine de la sonorisation ou les besoins en puissance sont tels que l'on utilise toujours pour le grave une batterie d'enceintes spécialisées et alimentées par plusieurs amplis.

La technique consiste le plus souvent à utiliser deux groupe d’enceints spécialisées dans le grave pour simuler deux enceintes géantes, Comme la reproduction monophonique des fréquences très graves ne perturbe pas la qualité de l'image stéréophonique, ces groupes d’enceintes reçoivent en général le même signal sonore obtenu par l'adition des fréquences inférieures à 80 Hz de tout les canaux.

Mais la meilleure méthode consiste à repartir régulièrement ces enceintes sur la plus grande largeur possible de la scène sonore ce qui rend leur localisation vraiment impossible, En prime cette configuration créé évidemment autant de réseaux d'ondes stationnaires différents qu'il y à d'enceintes dans des’ emplacements différents. Les maxima et les minima de pression sonore provoqués par chaque enceinte ne coïncident donc quasiment jamais, et pour toutes les fréquences graves, le niveau sonore devient beaucoup plus homogène sur toute la surface du local !

Pour un home cinéma cette technique peut être utilisée avec trois ou quatre enceintes, cela dépend surtout de votre budget. Cette amélioration atteint son meilleur rapport qualité/prix avec trois enceintes,

Mais mon choix de construire quatre caissons de grave permet en plus d’appliquer cette technique sur l'axe horizontal et vertical du local et de réduire simultanément l’influence des ondes stationnaires dans au moins deux directions et aussi le problème des interférences avec les réflexions sur les murs proches

 
Position des HP des caissons de grave dans le local


 

Pour réduire ce risque il faut donc

Disposer les enceintes avant de telle sorte que les trois distances "face avant > mur arrière", "axe HP grave > mur latéral" et "axe HP grave > sol" soient supérieures à 40 cm et jamais égales entre elles. De cette façon les interférences entre le son direct et les trois premières réflexions ne se ferons pas aux mêmes fréquences.


Utilisez au moins deux caissons de graves reproduisant le même signal dans deux endroits séparés par environs les 2/3 de la largeur de la pièce. Comme les réseaux de creux et de bosses des courbes de réponse de chaque caisson se produiront à des points différents ces défauts seront deux fois moins audibles.


 

Et en prime


La reproduction des sons graves sur des enceintes spécialisées soulage les enceintes principales de la reproduction des fréquences inférieures à 100 Hz ce qui leur permet d'avoir une taille plus réduite à puissance égale et aussi d’améliorer considérablement la qualité de reproduction du bas médium,

Encore mieux, a niveau sonore égal pour les auditeurs placés dans la zone d’écoute, la pression sonore sur les murs sera nettement plus faible, par conséquent la partie qui traverse les murs sera aussi plus réduite, vos voisins vous en serons très reconnaissants, même si ça ne remplace pas une bonne isolation phonique.

 

         


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