L’acoustique du home studio (2ème partie) : introduction au logiciel de mesure Room EQ Wizard

Posted on octobre 22, 2011

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Note : ce billet fait partie d’un dossier de 8 posts consacrés à l’acoustique du home studio :

Nous allons aujourd’hui nous attarder sur le logiciel gratuit de mesures acoustiques développé par John Mulcahy : Room EQ Wizard. REW est une application conçue pour mesurer la réponse fréquentielle d’espaces acoustiques, déterminer les modes propres (qui se traduisent par des résonances accentuées en fonction de la géométrie de la salle) et la durée et composition fréquentielle de la réverbération notamment. Les données analysées sont exprimées à travers un ensemble de diagrammes que nous allons étudier en partie plus bas.

En outre, REW est un outil de travail pour les régisseurs son : non seulement peuvent-ils déterminer grâce à REW les caractéristiques acoustiques de l’environnement dans lequel ils vont diffuser du son, mais relié à un égaliseur numérique via une connexion MIDI, le logiciel enverra les réglages adaptés ! Nous n’utiliserons pas cette fonction au cours de cette série de billets, mais cela pourra s’avérer utile pour ceux d’entre vous qui sont amenés à faire de la régie son.

Etape 1 : installation de REW (PC, Mac, Linux)

Vous pouvez commencer par vous le procurer en vous inscrivant sur le forum www.hometheatershack (étape brêve mais obligatoire). Une fois ceci effectué, vous pourrez le télécharger en vous rendant à l’adresse www.hometheatershack/roomeq. L’installation ne devrait pas poser de problème si l’environnement Java est présent sur votre ordinateur (Windows, Mac OSX et Linux sont pris en charge). Si ce n’est pas le cas, rendez vous sur www.java.com.

Nous n’allons pas faire de mesures tout de suite, car un certain nombre d’opérations préliminaires sont nécessaires. Afin de débuter notre exploration du logiciel et de ses différentes fonctions, nous allons importer une réponse impulsionnelle existante (ni plus ni moins un enregistrement audio contenant l’émission d’un dirac suivi des réflexions précoces et du son diffus générés par la pièce comme nous l’avons vu dans le billet précédent).

Vous pouvez téléchargez facilement des réponses impulsionnelles sur le Web. Vous pouvez en trouver gratuitement sur openairlib.net notamment.

Etape 2 : premier contact/importer une réponse impulsionnelle

Pour commencer, ouvrez le logiciel et parcourez ses différents menus. L’interface est pour le moment assez succinte. Notez que le menu « file » permet d’importer différentes données. Le menu « Tool » quant à lui contient un ensemble d’outils qui peuvent s’avérer utile (SPL meter : mesure de la pression acoustique ; generator : génération de signaux de synthèse variés et paramétrables ; RTA : analyse fréquentielle en temps réel etc…) Le menu « preferences » nous permettra par la suite d’indiquer les entrées/sorties de la carte son à employer, les données de calibration de la carte son et du micro, entre autres choses. Nous y reviendrons.

Allons dans le menu file/importe impulse response. REW vous invite à choisir un fichier (wav ou aiff). Sélectionnez la réponse impulsionnelle que vous avez choisie. Si celle-ci est stéréo, REW vous demandera lequel des canaux à prendre en compte. Laissez le canal 1 et cliquez OK.

Le temps de quelques calculs et REW a généré un ensemble de diagrammes accessibles via les onglets situés au-dessus du graphique : respectivement SPL and Phase, All SPL, Impulse, Filtered IR, GD, RT60, Decay, Waterfall, Spectrogram, Scope. Parcourez-les et regardez les unités afin de deviner les données représentées. Certains diagrammes sont vierges et attendent que vous appuyiez sur generate pour les faire apparaitre (decay et waterfall notamment).

Développer la fonction de chacun d’entre eux dépasserait le cadre de cette série de billets. Nous allons donc nous concentrer sur ceux qui nous serons les plus profitables et dont la compréhension est la plus aisée. Certains diagrammes expriment les mêmes données mais de manière différente en fonction de ce sur quoi porte l’analyse.

Laissons de côté le premier diagramme SPL and Phase et intéressons nous au second :

Etape 3 : All SPL

Ce diagramme permet de superposer plusieurs réponses en fréquence afin de les comparer, de moyenner… Retenez que le sigle SPL (pour sound pressure level), couramment utilisé, désigne le niveau de pression sonore. Dans ce diagramme, il est exprimé en fonction de la fréquence (en abscisse). Autrement dit, ce diagramme nous donne la réponse en fréquence de la pièce. Si celle-ci était parfaitement linéaire, elle serait représentée avec une simple ligne horizontale, ce qui n’est jamais le cas des mesures acoustiques.

On notera dans l’exemple ci-contre une sous représentation croissante des aiguës à partir de 4kHz et quelques creux notables à 90, 160 et 235 Hz notamment.

Etape 4 : Impulse

Ce graphique représente ce que nous avons appelé dans le billet précédent l’échogramme, c’est à dire les amplitudes des réflections succédant à l’émission de l’impulsion. Avec en ordonnée la mesure de l’amplitude et en abscisse celle du temps, nous pouvons déterminer le temps nécessaire pour revenir au silence, ainsi que l’évolution de l’amplitude du signal réverbéré.

On constate dans le graphique d’exemple que la décroissance du son réverbéré est régulière et que le retour au silence prend un peu plus d’une demi-seconde.

Etape 5 : Waterfall

Ce graphique à 3 dimensions est en quelque sorte la synthèse des deux précédents : il nous permet de visualiser l’évolution de l’amplitude au cours du temps pour chacune des fréquences. L’axe z de profondeur représente le temps : temps zéro au fond, temps de fin de l’analyse au premier plan. Ce dernier paramètre (time range) de 300 ms par défaut peut être ajusté grâce à la fenêtre controls en haut à droite du graphique. Essayez des valeurs plus longues, telle que 1000 ms, pour voir l’évolution sur une durée d’une seconde. N’hésitez pas à utiliser les zoom pour concentrer l’analyse sur une région du spectre. Astuce : Cliquez sur la molette de votre souris et un zoom multimodal bien pensé apparaît !

Etape 6 : Outil EQ et analyse modale

Avec les graphiques précédents, nous avons déjà des informations précieuses sur le fonctionnement acoustique de l’espace mesuré. Nous pouvons en déduire les fréquences proéminentes, résonnantes et les écarts qui surviennent. Cerise sur le gâteau, REW calcule automatiquement les fréquences propres de la salle. Il liste les fréquences à problèmes que nous devrons traiter en priorité. Pour cela, il faut passer par l’outil EQ en haut à droite du logiciel. En l’ouvrant, vous pouvez voir un ensemble de panels sur la droite. Cet outil est destiné à faire communiquer REW avec un égaliseur externe. Le 4ème panel modal analysis nous mâche le travail en listant les fréquences de résonance. Il suffit de déterminer l’étendue spectrale pour laquelle on souhaite les connaitre. Celles à problème sont les plus espacées, car elles deviennent audibles séparément. Dans la partie grave du spectre se situent inévitablement les modes propres les plus gênants.

 Après avoir cliqué sur « find resonances« , on peut voir la liste des fréquences potentiellement à problème. Ici, les résonances sont tellement rapprochées qu’elles n’en deviennent pas audibles séparément. Heureusement, car la réponse impulsionnelle choisie est celle d’un studio d’enregistrement de taille moyenne dont les parois sont en bois.

Je vous invite à importer plusieurs réponses impulsionnelles et à les comparer. On en apprend beaucoup.

A ce stade vous devriez comprendre par vous-même certains des autres graphiques et leur utilité :

RT60

RT60 : temps de réverbération par bandes de fréquences

Decay : réponse fréquentielle de la pièce mesurée par intervalles de 20 ms suite à l’émission de l’impulsion

Decay

Spectrogram : Evolution de l’intensité (couleur froide vers couleur chaude) au cours du temps (axe vertical !) en fonction de la fréquence (axe horizontal).

Spectrogram

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Si vous ressentez le besoin d’assistance pour obtenir le meilleur de votre espace et de votre matériel, je vous invite à prendre connaissance de mon offre et à me contacter.

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Posted in: Acoustique, Apprendre