L’acoustique du home studio (3ème partie) : préparation des mesures et calibrages préliminaires

Posted on octobre 24, 2011

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

Nous avons vu dans les billets précédents les enjeux des mesures et découvert, en important des réponses impulsionnelles dans REW, les principaux graphiques qui permettent de les interpréter. Aujoud’hui, nous allons nous jeter à l’eau ! Afin que les mesures soient fidèles à la réalité, il convient de respecter un certain nombre d’opérations préalables. Ces opérations ont pour objet de paramétrer correctement le logiciel et de neutraliser ce qui pourrait influencer les mesures. Rassurez-vous, ces opérations n’ont pas besoin d’être renouvelées avant chaque mesure ! Tant que l’environnement matériel reste inchangé, il n’y a pas lieu de les renouveler.

Phase 1/ Déterminer les entrées et sorties de la carte son qui seront utilisées pour les mesures

REW va émettre un signal pour effectuer les mesures. Il est donc indispensable de lui indiquer vers quelle sortie audio le diriger. En outre, le signal émis sera capté par le microphone de mesure. Le signal capté doit légitimement revenir vers REW, afin comme nous l’avons vu, que l’opération de comparaison entre le signal émis et le signal capté puisse se faire (autrement dit la déconvolution). Pour cela, rendons-nous dans la fenêtre de préférences de REW, au premier onglet intitulé soundcard. La plupart des réglages sont familiers à ceux qui utilisent des logiciels dédiés à la production sonore et musicale.

REW utilise les paramètres par défaut de votre système d’exploitation. Si vous souhaitez modifier le périphérique matériel et les entrées/sorties, c’est le moment. Choisissez la sortie qui est reliée à vos enceintes et l’entrée qui est reliée au microphone. Vous pouvez laisser les autres paramètres sur les valeurs actuelles.

REW supporte deux taux d’échantillonage (sample rate) : 44100 et 48000 Hz. Vous pouvez modifier la valeur pour plus de précision si vous le souhaitez (attention cependant, 48kHz ne semble pas fonctionner sur mac).

Phase 2/ Calibrage de la carte son

On peut admettre que les cartes son sont aujourd’hui très linéaires et ne peuvent affecter les mesures que marginalement. Néanmoins, par souci de précision, nous allons suivre les conseils de REW et effectuer un calibrage de la carte son.

En quoi cela consiste t-il ? Il s’agit de tester la réponse fréquentielle de la carte son isolément afin de détecter ses éventuelles irrégularités. REW écrira ces informations dans un fichier de calibrage, qui, chargé dans le logiciel, compensera les écarts de la carte son automatiquement. Supposons par exemple que votre carte son affiche une bosse de 3dB à 5000 Hz, REW les retranchera automatiquement aux mesures effectuées afin de neutraliser son influence.

Comment procéder ?

C’est simple. Puisque nous voulons analyser la réponse de la carte son isolément, il suffit de faire passer le signal de test de l’entrée à la sortie de la carte son. Autrement dit, il faut faire une boucle matérielle. Prenez un jack (ou un xlr suivant la connectique disponible) et reliez le canal gauche de la sortie à l’entrée sélectionnée dans les préférences.

Une fois que le branchement est fait, rendez vous dans le panneau de préférences (même onglet que précédent) et cliquez sur « calibrate« . Une fenêtre d’aide en bas (et en anglais) vous guide. En premier lieu, il faudra régler le niveau de gain de l’entrée (dans l’interface de votre carte son) à l’aide d’un signal à 1kHz (émis par REW) afin que l’intensité du signal reçu en entrée soit sensiblement égale à celui émis, c’est à dire -12dB FS par défaut comme dans la capture d’écran ci-dessous.

Note : veillez à ce que le monitoring direct soit désactivé, autrement vous aurez une boucle de réinjection entre la sortie et l’entrée qui faussera les mesures à coup sûr !

Une fois que vous vous en êtes assurés, cliquez sur next deux fois puis lancez l’opération de mesure. Vous avez maintenant accès aux mesures de votre carte son. On remarquera la linéarité exemplaire de la fireface de RME utilisée pour cet exemple.

Si vous n’avez pas eu de message d’erreur (consécutif à un niveau de test trop faible par exemple), vous pouvez retourner dans le panneau préférences cliquer sur « make cal« , afin de stocker la mesure en cours sous forme de fichier de calibrage.

Cette étape est terminée ! Répétez l’opération dès lors que vous changez de carte son pour les mesures.

Note : vous aurez deviné que, moyennant un minimum de cablage, vous pouvez analyser n’importe quel appareil audio disposant d’entrées et de sorties. Sachant que REW permet d’exporter des réponses impulsionnelles (en wav), cela veut dire que vous pouvez créer les réponses impulsionnelles de votre vieille reverb des années 80 par exemple pour en retrouver la saveur en les chargeant dans des plug-ins de révérbération à convolution (waves IR1, Altiverb etc…)

Phase 3 / Réglage du niveau de sortie du signal de test et d’entrée du microphone

Afin d’avoir des mesures fiables, il est recommandé de diffuser le signal utilisé pour les mesures à un niveau élevé afin que le rapport signal bruit soit optimal. Diffuser le signal à un niveau d’intensité de 75 à 80 dB devrait suffire. Pour cela, REW va diffuser un bruit rose de calibrage. On augmentera progressivement le volume de sortie de la carte son de manière à ce que le sonomètre affiche une telle valeur (80dB disons) au point d’écoute. Le niveau du signal d’entrée de la carte son doit quant à lui afficher autour de -18dB FS. Des valeurs supérieures risquent de provoquer un écrêtage lors de la mesure. Inversement, des valeurs inférieures risquent d’affecter de manière négative le rapport signal/bruit.

Procédure :

  • munissez-vous de votre sonomètre
  • reliez votre micro de mesure à l’entrée de la carte son prévue
  • retournez dans le premier onglet du panneau de préférences : si le signal de calibrage est diffusé par vos moniteurs principaux, sélectionnez « use main speaker to check/set levels« . Si vous utilisez un caisson de basses, sélectionnez « use subwoofer to check/set levels« .
  • cliquez sur « check levels » puis sur « Next ».
  • réglez le niveau de sortie de la carte son jusqu’à ce que votre sonomètre mesure 80 dB lors de la diffusion du bruit rose
  • réglez le niveau d’entrée du microphone jusqu’à ce qu’il atteigne la valeur de -18 dB FS environ
  • cliquez sur « finish« 
  • facultatif : si votre carte son le permet, créez un preset pour les valeurs d’entrée/sorties en vue d’utilisations ultérieures.

Vous devriez obtenir ceci :

Phase 4 / Calibrage de l’analyse du niveau de pression acoustique (SPL Meter)

Afin que le SPL meter de REW affiche une valeur cohérente, il est nécessaire de le calibrer pour que le niveau affiché soit conforme à celui de votre sonomètre. Pour cela :

  • cliquez sur SPL Meter dans la barre d’outil. Le SPL meter apparait.
  • cliquez sur calibrate
  • choisissez la source du signal (moniteurs ou caisson de basses) comme précédemment
  • dans la fenêtre qui s’ouvre, entrez la valeur que votre sonomètre affiche au point d’écoute (le même que celui du microphone). Dans notre exemple, le sonomètre affiche 80dB.
  • cliquez sur « finish« 

J’ai le plaisir de vous annoncer que nous sommes désormais prêt à effectuer des mesures précises car :

  1. nos entrées/sorties sont correctement paramétrées
  2. l’influence de la réponse en fréquence de la carte son a été neutralisée
  3. le niveau de diffusion du signal de test est correctement réglé
  4. le niveau du signal capté par le microphone est réglé et évite tout risque d’écrêtage ou de présence de bruit additionnel
  5. l’analyseur de pression acoustique a été calibré de manière à afficher une valeur identique à celle mesurée par le sonomètre. Les écarts que nous verrons dans les mesures autour de cette valeur nous permettrons de déduire les creux et les bosses de la réponse en fréquence de notre pièce.

Dans le prochain billet, nous commençons enfin les mesures ! A bon entendeur, salut !

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