Philosophie, définitions et limites
Depuis quelques temps on parle de BRC, BRNC, d'ISOBARE, de DECA TEMPO... autant de termes barbares que peux de gens comprennent réellement. Le but de ce thread est de présenter ces outils en visualisant concretement ce que l'on doit entendre lors des scéances de réglages.
Je vais donc prendre comme exemple ma voiture avec ma config afin de vous montrer ce que j'entend lorsque j'utilise les différents sons utiles pour régler une voiture et tout particulièrement une scène sonore. De même, je vais vous faire visualiser les variations de scène lorsque l'on touche aux réglages de filtrages des Hps... Je ne prétend pas tout connaître, je veux juste vous donner une approche afin que le mec tout seul dans sa campagne puisse s'auto-former avec sa propre voiture. Trop souvent, les gens ne savent pas quoi écouter et surtout quoi entendre lorsque le réglage est ok.
Lets's go !
Ma configuration
# tweeters posés sur le tableau de bord, façe aux sièges avant
# médiums ¤10 en dash-pannel c'est à dire dans le tableau de bord, membrane vers le haut
# woofers ¤16 en bas de porte, membrane vers la porte opposée
# subwoofer ¤30 dans le coffre, membrane vers le haut
Chaque Hps est amplifié & filtré séparemment
Le tout est piloté par un processeur numérique
Add-on NeoPien :
1- Les tweeters utiliser peuvent descendre assez bas, 2.5KHz coupés à 24dB/octave. ce qui va suivre n'est pas forcément applicable aux tweeters qui ne supportent que des coupures > 5KHz
2- Les médiums en revanche sont "normaux", au sens ou en sessous de 250Hz, ils commencent à ne pas aimer jouer au subwoofer
3- Ce qui traite des 16 en bas de porte a été validé avec des simples 16 de 3 sortes, des doubles 16, et même des simples 16 à moitié en free-air : dans tous les cas précités = ça marche
4- Le processeur numérique de signal permet, pour chaque haut-parleur, de jouer sur le filtrage en passe bas et en passe haut (fréquences & pentes), le retard temporel (par pas de 0.05ms soit 1.5cm) & l'égalisation, dont il n'est pas question ici
Définitions des termes
# Spectre sonore : l'oreille humaine entend de 20Hz à 20000Hz (20KHz), le spectre sonore représente la plage de fréquence audible de l'être humain. Cette plage de découpe en 10 octaves
# Le bruit rose (BR) : il s'agit d'un signal ayant une densité spectrale de puissance constante par bande d'octave... concretement de 20Hz à 20KHz la puissance sonore est identique ce qui se traduit par une ligne horizontale sur un appareil de mesure de spectre (ATR)
# Le bruit rose corrélé (BRC) : corélé = mono en clair c'est juste un bruit rose mono, les canaux gauche et droite joue en même temps la même chose
# Le bruit rose non corélé (BRNC) : on dit aussi bruit rose indépendant, c'est tout simplement un bruit rose stéréo les canaux gauche et droite joue chacun de leur coté un BR différent et totalement indépendant
# Le bruit rose hors phase (BRHP) : on dit aussi bruit rose inverse, là le canal gauche joue exactement l'inverse du canal droit (180°)
# Le bruit rose 1/3 octave : le spectre sonore se découpe en 10 octaves... pour les besoins, j'ai créé des bruits roses tous les 1/3 d'octave avec une largeur de bande de 1/6 d'octave. En clair, si je prend mon BR 2500Hz, il joue de 2200 à 2800Hz
# ISOBARE : bar = pression ; iso = identique ; la traduction est donc d'avoir la même pression sonore que le son provienne de la gauche ou de la droite.... en clair il faut que les Hps de gauche vous restitue sur 20Hz - 20KHz exactement la meme puissance sonore (dB) que les hps de droite, et ceux à toutes les fréquence
# ISOPHASE : même que l'ISOBARE sauf que là il ne sagit plus de la pression mais de la phase... actuellement c'est aussi une boite magique de réglage de la phase de notre cher CC++
Etape 1 : être ISOBARE
ISOBARE : bar = pression ; iso = identique ; la traduction est donc d'avoir la même pression sonore que le son provienne de la gauche ou de la droite.... en clair il faut que les Hps de gauche vous restitue sur 20Hz - 20KHz exactement la meme puissance sonore (dB) que les hps de droite, et ceux à toutes les fréquences
Avant tout, il faut debrayer l'equaliseur : il faut être en FLAT
Dans la foulé, couper le sub qui ne va pas servir dans cette manipulation
Pour se mettre ISOBARE, il faut se munir d'un BRNC
#1 mettre que les tweeters en marche et lancer le BRNC
Ci-dessous, la visualisation d'une écoute ISOBARE : l'ensemble du pare-brise est homogène en puissance sonore, le son semble provenir de partout en même temps et avec la même puissance :
Ci dessous, la visualisation du tweeter gauche trop élevé (en gain) par rapport au tweeter droit : le son semble plutot provenir de la gauche avec une faible partie venant de la droite :
Ci dessous, la visualisation du tweeter droit trop élevé (en gain) par rapport au tweeter gauche : le son semble plutot provenir de la droite avec une faible partie venant de la gauche :
Une fois le rapport de gain trouvé entre le tweeter gauche et le tweeter droit, noter soigneusement les valeurs. Une fois fait, répéter l'opération avec les médiums seuls et en dernier les woofers seuls
La dernière étape consiste à faire jouer tous les Hps en même temps (sauf le sub) et vérifier si l'on est toujours ISOBARE. Si c'est le cas, on peut passer à l'étape suivante. Sinon, il faut reprendre en trouvant son erreur. Je rappel qu'à ce stade, le filtrage est HPs est symétrique (identique à gauche et à droite) et qu'il n'y a pas d'équalisation.
Voici un exemple de valeurs :
Tweeter gauche -3dB
Tweeter droit 0dB
Médium gauche -2dB
Médium droit 0dB
Woofer gauche -1dB
Wooofer droit 0dB
Etape 2 : les offsets horizontaux
Une fois le réglage ISOBARE validé, nous avons un kit 3 voies réglé en gain pour le siège conducteur... il est vrai que j'ai oublié de préciser que ce post parle d'alignement temporel donc forcémment pour l'optimisation du siège conducteur uniquement
Le filtrage des Hps est toujours symétrique
L'équaliseur est toujours en FLAT
Le sub est toujours coupé
Le but de cette étape est de déterminer l'écart de temps qu'il y a entre Hps de même nature : tweeter & tweeter, médium & médium, woofer & woofer. A la fin, nous devons avoir 3 valeurs d'écart avec une marge autour de ces valeurs.
Se munir d'un BRC
Régler avec les gains obtenus précédemment
#1 mettre que les tweeters en marche et lancer le BRC
Vous avez une belle tache de bruit rose collée à gauche en plein dans votre tweeter :
Retardez le tweeter gauche, la tache se déplace vers la droite :
Retardez encore le tweeter gauche, la tache se déplace vers la droite et devient plus cohérente :
Retardez encore le tweeter gauche, arrivé à une valeur V1 vous obtenez un BR en forme de ballon de foot parfaitement localisable. Retardez encore un peu, le ballon de foot ne bouge pas beaucoup... lorsque celui ci commence à disparaitre, notez la valeur V2. Notez également la valeur à laquelle le ballon vous semble le plus cohérent :
En retardant encore le tweeter gauche, le ballon de foot disparait et le son semble provenir de la droite du véhicule avec un début de trainante à gauche :
A la fin, vous obtenez donc une valeur V1 et une valeur V2 pour laquelle, le BR est centré, stable et localisable. Repetez cette opération avec les médiums seuls pour obtenir les valeurs V3 et V4 ; puis avec les woofers seuls pour obtenir les valeurs V5 et V6. Si avec les woofers vous n'y arrivez pas, réglez les avec un passe bas réglé sur 500Hz.
Exemple de valeurs :
V1 = 1,00ms ; V2 = 1,40 ms
V3 = 1,20ms ; V4 = 1,35 ms
V5 = 2,00ms ; V6 = 2,60 ms
Etape 3 : comprendre les résultats
Si l'on reprend les chiffres exemples, nous avons :
V1 = 1,00ms ; V2 = 1,40 ms
V3 = 1,20ms ; V4 = 1,35 ms
V5 = 2,00ms ; V6 = 2,60 ms
Tweeter gauche -3dB
Tweeter droit 0dB
Médium gauche -2dB
Médium droit 0dB
Woofer gauche -1dB
Wooofer droit 0dB
# Nous savons donc que le tweeter gauche droit être 3dB en dessous du tweeter droit, et qu'il doit être retardé entre 1 et 1,40ms, avec une préférence à 1,15ms
# Nous savons également que le médium gauche droit être 2dB en dessous du médium droit, et qu'il doit être retardé entre 1,20 et 1,35ms, avec une préférence à 1,30ms
# Enfin, nous savons que le woofer gauche droit être 1dB en dessous du woofer droit, et qu'il doit être retardé entre 2 et 2,60ms, avec une préférence à 2,20ms
Cette premiere série de chiffres et de résultats va servir de squelette aux prochaines étapes. Les résultats sont assez différents d'une voiture à une autre mais l'ordre de grandeur reste relativement identique
Etape 4 : les offsets verticaux
Cette étape consiste à aligner les Hps d'un même côté ensemble.
La onk_engineering n'aligne que le côté gauche de la voiture car elle estime que seul se côté importe pour avoir une image et un timbre cohérent au siège conducteur. Les tests avec alignement des Hps du côté droit on été beaucoup moins concluants.
Dans le cas d'un systeme en actif, la manipulation consiste à aligner temporellement le tweeter avec le médium, et le médium avec le woofer. Cela consiste également à élargir la scène sonore à gauche en jouant sur les conflits de phase.
Dans le cas d'un systeme en passif, cette manipulation n'est pas possible. Le seul recours et donc l'inversion de polarité d'un ou plusieurs Hps (180° de phase) suivant les cas.
Le filtrage des Hps est toujours symétrique
L'équaliseur est toujours en FLAT
Le sub est toujours coupé
Se munir d'un BRC
Régler avec les gains obtenus précédemment
#1 mettre la balance totalement à gauche
#2 couper le woofer gauche, ne laisser que le tweeter et le médium en marche
#3 jouer sur le retard du médium
En vert, le BRC provenant du tweeter. En rose, le BRC provenant du médium. Il n'est pas facile d'effectuer se réglage donc ne vous étonnez pas si vous ne sentez pas les différences dès le départ. Au commencement, c'est le brouillard cosmique... la tache est large et l'on ne distingue pas exactement qui fait quoi :
Le bon réglage c'est lorsque le bruit rose semble venir d'un point bien focalisé sans l'impression d'un son avec un problème de phase comme par exemple un BR qui semble provenir d'un tuyau de PVC. Si votre réglage permet en plus d'être le plus à gauche possible alors c'est parfait !
Ci-dessous, la visualisation de ce qui se passe lorsque vous avez trop retardé le médium... vous distinguez facilement deux sources sonores :
Dès que vous avez trouvé le bon retard R1, notez le soigneusement. On passe à la suite de cette étape. Je rappel que R1 est la différence de temps entre le tweeter et le médium.
#4 couper le tweeter gauche, ne laisser que le woofer et le médium en marche
#5 jouer sur le retard du woofer
Le but de la manoeuvre est de trouver un retard R2 du woofer qui permet d'élargir un maximum à gauche... cela ne marche pas dans toutes les voitures mais parfois ca ouvre vraiment bien en dehors des limites du véhicule (bout de rétro extérieur pour ma voiture). Visuellement, il faut essayer d'obtenir la tache bleue :
Je rappel que R2 est la différence de temps entre le woofer et le médium.
Une fois tout cela achevé, vous pouvez remettre le tweeter en marche et vérifier que ce que vous obtenez est en corrélation avec les écoutes précédentes : un BR focalisé avec une trainante qui sort nettement de l'habitacle.
Exemple de valeurs :
R1 = 0,25ms
R2 = 1,10ms
Etape 5 : finaliser l'alignement temporel
Vous avez désormais sur votre bout de papier toutes les valeurs nécessaires pour aligner votre voiture. Depuis le début, le réglage de gain est effectué : on ne revient pas dessus et sur ce plan là, la voiture est réglée. Reste maintenant à entrer les valeurs de retards pour chaque Hps. Le sub n'étant pas encore aligné, on va retarder de façon arbitraire de 3ms l'ensemble des Hps.
Le tweeter gauche est le HP le plus proche du siège conducteur, il sera donc le Hp le plus retardé. A l'inverse, le woofer droit est le plus éloigné donnc le moins retardé. De ce fait, le woofer droit va servir de référence pour le retard des autres Hps.
#1 mettre la balance au centre
#2 mettre tous les Hps en fonction (sauf le sub)
#3 se munir de sa feuille de papier remplie de valeurs
#4 prendre une aspirine
# Retard woofer droit : 3ms
# Retard woofer gauche : 3ms + une valeur comprise entre V5 et V6
# Retard médium gauche : retard woofer gauche + R2
# Retard médium droit : retard médium gauche - une valeur comprise entre V3 et V4
# Retard tweeter gauche : retard médium gauche + R1
# Retard tweeter droit : retard tweeter gauche - une valeur comprise entre V1 et V2
Si l'on reprend les chiffres exemples, nous avons :
V1 = 1,00ms ; V2 = 1,40 ms (1,20 de moyenne)
V3 = 1,20ms ; V4 = 1,35 ms (1,30 de moyenne)
V5 = 2,00ms ; V6 = 2,60 ms (2,30 de moyenne)
R1 = 0,25ms
R2 = 1,10ms
# Woofer droit = 3ms
# Woofer gauche = 3ms + 2,30ms = 5,30ms
# Médium gauche = 5,30 + 1,10 = 6,40ms
# Médium droit = 6,40ms - 1,30 = 5,10ms
# Tweeter gauche = 6,40 + 0,25 = 6,65ms
# Tweeter droit = 6,65 - 1,20 = 5,45ms
Pas trop mal au crâne j'espère ?
Pour vérifier :
woofer gauche - woofer droit = 5,30 - 3 = 2,30 (moyenne de V5 et V6)
médium gauche - médium droit = 6,40 - 5,10 = 1,30 (moyenne de V3 et V4)
tweeter gauche - tweeter droit = 6,65 - 5,45 = 1,20 (moyenne de V1 et V2)
tweeter gauche - médium gauche = 6,65 - 6,40 = 0,25 (R1)
médium gauche - woofer gauche = 6,40 - 5,30 = 1,10 (R2)
#6 entrez les valeurs dans le DSP #7 ecoutez un BRC
Vous devez entendre une sphére au centre du pare-brise relativement bien focalisée. Si vous prenez une musique avec une voix solo, la voix dois être centré et parfaitement localisable.
La scène n'est pas parfaite ? rendez vous à l'étape 7 et 8 que nous verrons un peu plus tard...
Etape 6 : aligner le subwoofer
Jusqu'à présent, le subwoofer était coupé pour ne pas déranger le réglage d'alignement du kit avant. Nous allons voir dans cette étape une méthode simple pour aligner le subwoofer.
#1 mettre le subwoofer en route
#2 le filtrer en passe bas entre 40 et 70Hz avec la pente de votre choix
#3 choisir une musique avec une frappe de grave (grosse caisse de batterie par exemple) très présente et très sèche
Je rappel que le kit avant a été réglé sur +3ms et vous vous demandez surement pourquoi ? le subwoofer n'est pas au delà de 3ms de retard sur l'avant donc en jouant sur le retard sub on va l'aligner dans le temps.
Il faut tester la phase du sub en 180° et en 0° avec un décalage temps à 0ms et choisir la phase qui semble faire venir la frappe du sub vers l'avant. Une fois la phase choisie, il suffit de retarder le sub à une valeur S1, valeur à laquelle la frappe du sub semble venir du pare-brise.
Le réglage n'est pas évident et certaines personnes n'arrivent pas à faire cet alignement. Ne pas s'inquieter !
Les résultats obtenus dépendent :
- de la quantité de grave venant des woofers
- jusqu'à quelle fréquence descendent les woofers
- la coupure en fréquence et en pente du sub
- le gain du subwoofer
D'experience, un subwoofer trop présent n'est pas alignable : baissez le gain. De même, un sub coupé en passe bas au delà de 120Hz est difficile à régler car l'impression physique de frappe viendra de l'arrière. Si vos woofers ne descendent pas trop en fréquence, le sub peut etre réglé avec un pente douce (6dB/oct) à une fréquence de l'ordre de 40Hz. Sinon, une pente raide (18dB/oct) fonctionne en général plutôt bien.
Etape 7 : connaître les fréquences à problème
Dans cette étape, je présente une méthode expérimentale qui utilise des BR 1/3 d'octave afin de déterminer les plages de fréquences sur lesquels le réglage d'alignement temporel n'est pas correct : conflits de phase, problème de gain gauche/droit.... en clair tous les problèmes dû au fait que la voiture n'est pas un milieu symétrique.
J'ai donc créé des bruits roses 1/3 d'octave
Exemple : le BR 1/3 à 2500Hz fait jouer un bruit rose entre 2200 et 2800Hz
Après avoir aligné la voiture avec la méthode décrite dans ce thread, je me suis passé les 30 BR 1/3 à la suite et j'ai constaté que :
- en dessous 160Hz aucun focalisation
- à 1Khz le BR correspondant est focalisé à gauche
- à 2,5Khz le BR correspondant est focalisé à droite
- à 4Khz le BR correspondant est focalisé à droite
En dessous de 160Hz, que rien ne focalise n'est pas un soucis vu que le grave est de toute façon monophonique.
A 1Khz la seule solution que j'ai trouvé est de mettre -4dB à 1Khz, à l'équaliseur, sur le médium gauche. De cette façon, plutot que de focaliser à gauche, le 1Khz arrose l'ensemble du pare-brise (un peu comme une écoute ISOBARE de cette fréquence). Je me suis dit que, plutot que de mal focaliser, autant être ISOBARE à la fréquence qui pose problème pour gagner en ambiance... à raison ou à tord
A 2,5Khz je focalise à droite. C'est à cette fréquence que j'accorde le tweeter avec le médium. Pour corriger le problème, j'ai modifié le passe-haut du tweeter qui était en 2,5Khz@12dB et je l'ai passé en 2,5Khz@18dB ce qui a re-focalisé au centre en abaissant de 1dB le médium droit sur 2,5Khz.
A 4Khz, -3dB sur le tweeter droit a résolu le problème
Avertissement :
Jusqu'à présent, on travail en mode symétrique : le filtrage et l'équalisation est identique à gauche et à droite. Avec l'étape 7, on passe dans le monde du réglage asymétrique vu que l'on régle différemment la gauche et la droite.
Concernant le réglage de l'alignement temps (étape 1 à 5), il faut revoir les réglages lorsque :
# on modifie de + ou - 3dB l'équalisation symétrique
# on modifie une fréquence ou/et une pente de filtrage
# on modifie de + ou - 1dB l'équalisation asymétrique
Pour aller plus vite, vous pouvez vérifier les réglages à l'aide des BR 200-400Hz, 400-800Hz, 800-1600Hz, 1600-3200Hz et 3200-20000Hz. Chaque BR doit être centré et bien focalisé. En cas de doutes, vous pouvez vérifier chaque 1/3 d'octave avec les BR 1/3.
N'oubliez pas non plus que la vérification d'un réglage se fait aussi avec de la musique et une voix humaine
Etape 8 : influence du filtrage sur la scène sonore
Le filtrage des différents Hps en actif influe énormément sur la qualité de la scène sonore obtenue par alignement temporel. Je vais donner quelques exemples de problèmes souvent rencontré ainsi que les solutions potentielles issues de celles misent en place dans ma voiture.
Il ne sagit pas d'un guide question/réponse mais juste d'une ouverture sur le filtrage et son influence sur la scène...
L'un des problèmes que j'ai le plus rencontré dans mon instal (et dans pas mal d'autres) c'est qu'après avoir aligné la voiture, je me rend compte que façe au siège conducteur il manque de matière sonore = comme une impression de trou dans la scène sonore :
L'un des moyens pour sortir de ce problème est de jouer sur le filtrage entre le tweeter et le médium du côté gauche (on passe encore une fois en réglage asymétrique). Pour exemple, mon médium droit est coupé en passe bas à 2,2KHz@18dB alors que mon médium gauche est coupé en passe bas à 2,2KHz@12dB. Cette légère nuance a corrigé en partie le problème de manque de matière dans mon cas de figure. Le retard entre médium et tweeter gauche influe également énormément.
Le second soucis rencontré est d'avoir le bas de la scène sonore relativement plat sans aucun trou ou manque de matière, et en même temps d'avoir une courbe en haut de scène sonore bien répartie :
Pour réussir à obtenir une scène haute, j'ai du filtrer mes deux médiums relativement bas, c'est à dire en passe haut à 250Hz. Mes woofers sont filtrés à 220Hz en passe bas. Si j'augmente ces valeurs à 300Hz (ou plus) la scène perd 30cm de hauteur et quasi autant en profondeur. Rappel : j'ai mes médiums sur le tableau de bord, membrane vers le haut. Pour obtenir une courbe en haut de scène comme sur le dessin ci-dessous, il a fallu également jouer sur une équalisation asymétrique entre 10 et 20Khz :
En ce qui concerne le bas de la scène sonore, cette impression de plancher horizontal est fortement lié au retard entre mon tweeter et mon médium gauche. Si le retard est trop important, je retrouve mon phénomène de manque de matière en face du siège conducteur et ma scène devient instable dans sa forme globale. Les pentes de coupure des filtres passe haut des woofers (12dB à gauche et 18dB à droite) réglés en asymétrique permettent également d'obtenir cette impression de plancher au dessus du tableau de bord :
Pour terminer ce chapitre, je dirais que, ce qu'il faut retenir, c'est que le choix des fréquences et des pentes dans un système actif est aussi important que le réglage de retard des différents Hps. Ces deux réglages sont intimement liés pour obtenir une scène sonore plaisante, précise le tout avec une ambiance digne d'un live.
Conclusion
Je n'ai parlé que du réglage du retard, avec une ouverture sur le filtrage et les avantages du réglage asymétrique. Volontairement, la partie equalisation n'as pas été traitée car cela mériterait un autre sujet totalement à part.
En rien je n'affirme que ce que j'ai pu raconter sur ces pages est la vérité absolue. Je me suis juste appuyé sur mes 18 mois de réglages en partenariat avec mes copains de jeu pour créer ce "mode d'emploi". Il n'y a absolument rien de théorique dans mes dires vu que 100% des choses dites dans ce sujet ont été testées et validées dans différentes voitures.
A ce sujet, je rappel la onk_politique de ce site :
Ne faites jamais rien sans y avoir réfléchi au préalable. Normalement, et sauf si nous devenons débiles & pleu-pleu, si quelque chose est écrit, c'est qu'il a été testé par nous même. Vous désirez le tester chez vous ? Ben réfléchissez avant, ou posez la question sur les forums, parce que si vous vous vautrez & que vous fumez tout = c'est même pas la peine de nous envoyer la facture ! Dans le cas ou nous ferions référence à quelque chose que nous n'avons pas testé, ben déjà on y fera pas référence, mais en plus on vous l'aura dit.
Have Fun !
)sur du bon reggae bien gras, à faible volume. J ai bien aimé, une petite sensation de fin de puberté dans les années 80