5 bonnes raisons d’utiliser des diffuseurs acoustiques dans son studio !

Posted on avril 23, 2013

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Lorsqu’on parle de traitement acoustique des espaces dédiés à la production musicale, le premier terme qui vient à l’esprit est celui d’absorption. On utilise celle-ci pour contrôler le temps de réverbération, les réflexions précoces, éviter les mauvais échos, ce qui est évidemment indispensable si l’on veut entendre sa production non distordue par l’acoustique de la pièce. Mais pour beaucoup de musiciens adeptes de la MAO, la notion de diffusion est plus floue, son utilité mal comprise et ses applications incertaines. C’est pourquoi je vais tenter dans ce billet de vous donner les 5 principales raisons qui justifient le recours à la diffusion.

Caractéristiques d’un champ diffus

Rappelons tout d’abord en quoi consiste le principe de la diffusion. Afin de vous faire comprendre, voyons quelles seraient les caractéristiques d’un champ sonore diffus parfait (Randall et Ward):

  1. les irrégularités spatiales et fréquentielles mesurées en différents points doivent être négligeables.
  2. le déclin du son ne doit pas afficher d’échos, de « battements » notables
  3. le déclin doit être parfaitement exponentiel (c’est-à-dire que sur une échelle logarithmique, il serait représenté sous la forme d’une ligne droite déclinante).
  4. le temps de réverbération doit être identique en chaque position de l’espace.
  5. le déclin doit être sensiblement identique quelle que soit la fréquence envisagée.
  6. le déclin mesuré doit être sensiblement identique quel que soit la directivité du micro utilisé pour la mesure.
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Le graphique « chute d’eau » permet de vérifier la qualité de la diffusion dans une salle. Notez ici que ce n’est pas le cas. Le temps de déclin notamment, est inégal en fonction de la fréquence.

Les traitements diffusants auront dont pour vocation de faire tendre l’acoustique de notre pièce vers cet idéal d’homogénéité de l’énergie sonore dans un espace. Dans le contexte spécifique du studio personnel, cela aura au moins 6 avantages concrêts.

1 / Eviter le filtrage en peigne : un rendu plus fidèle !

Chaque mur non traité est très réfléchissant : il renvoie plus de 90% de l’énergie sonore qu’il reçoit. Une surface réfléchissante plane produit ce que l’on appelle des réflexions spéculaires. Cela veut dire que l’onde sonore reçue est réfléchie selon le même angle que celui de l’incidence. Pour simplifier, pensez à la trajectoire de votre son comme à celle d’une boule de billard : lorsqu’il touche le mur, il « repart » selon les lois de la géométrie. Au point d’écoute, cela veut dire qu’au son généré par les hauts-parleurs s’ajoutera, un peu plus tard (le temps que le son mette à aller frapper une paroi et revenir vers vous) un signal quasi-identique. La superposition partielle d’un signal identique dans un délai inférieur à 30ms (le temps que met le son pour parcourir un peu plus de 10m), génère une distorsion du signal sur le plan fréquentiel que l’on appelle filtrage en peigne, et qui créé une alternance de creux et de pics à l’intérieur du spectre. Au-delà de 30 ms environ (cela dépend des caractéristiques du signal), on commence à entendre un écho indépendant et le phénomène fréquentiel disparait. Pour plus de détails, relisez ce billet. Les traitements diffusants permettent d’éviter ce phénomène en « cassant » les réflexions spéculaires : un diffuseur tendra à renvoyer l’énergie reçue de manière égale dans toutes les directions.

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Filtrage en peigne typique avec des murs non traités : notez l’amplitude des creux qui apparaissent ! A côté les différences de réponse en fréquence de vos enceintes sont quasi-négligeables !

2 / éviter les mauvais échos : plus d’effet « salle de bain » dans votre studio !

 

Les diffuseurs possèdent un relief qui va faire « disparaître » le parallélisme des parois. Cela évitera donc les problèmes liés à cette situation, au premier lieu desquels l’écho flottant (flutter echo). Ce phénomène représente sur le plan acoustique l’effet de deux miroirs qui se font face : des réflexions identiques se succèdent à l’infini, le son rebondit, et un écho est produit, possédant une hauteur définie. Si vous frappez dans les mains entre deux parois parallèles, vous produisez une impulsion bruiteuse qui va se répéter à intervalles rapprochés, faisant apparaître une note dans le domaine fréquentiel. C’est un peu le principe de la synthèse par table d’ondes : en répétant un échantillon très court à une fréquence donnée, on créé un son continu de hauteur perceptible et contrôlable. Cette fréquence dépend dans le cas de l’écho flottant de la distance entre le mur (et donc le temps que met l’écho à se reproduire).

Ce phénomène possède sa beauté (frappez vos mains dans des espaces aux parois parallèles afin d’en entendre les variations d’un lieu à l’autre) mais est bien entendu hautement indésirable dans le contexte d’une écoute qui se veut précise !

3 / Distribuer également l’énergie sonore à l’intérieur de la pièce : la sensation de « baigner » dans le son !

Notez les décrochés de l'architecture au niveau des parois de l'opéra de Sydney.

Notez les décrochés de l’architecture au niveau des parois de l’opéra de Sydney.

 

Quand on cherche à mesurer de manière subjective la qualité d’un espace dédié à l’écoute comme une salle de concert, la notion d’enveloppement, la sensation de « baigner » dans le son est primordiale. Schroeder a mis en évidence l’importance de la présence de diffuseurs sur les parois latérales des salles de concerts dans le sentiment d’enveloppement. Si les tenants d’une salle de concert et d’un studio personnel sont évidemment différents, il est à noter que l’emploi de diffuseurs placés avec à-propos permettent de bénéficier de cette sensation d’enveloppement sans compromettre la précision. L’exemple du studio de mastering de Georges Massenburg en est un exemple spectaculaire.

Un design original avec uniquement de la diffusion !

Un design original avec uniquement de la diffusion !

4 / Homogénéiser la réponse en fréquence à l’intérieur de la pièce : améliorer les conditions de prise de son.

 

Dans une pièce non traitée, un signal diffusé n’est pas perçu également en tout point de l’espace, loin s’en faut : en se rapprochant des murs et des angles, les basses se font plus présentes, faites en l’expérience en diffusant un enregistrement et en vous déplaçant dans la pièce. D’autres phénomènes plus subtils apparaissent aussi, qui compromettent la qualité de la perception. Une réponse en fréquence homogène sera particulièrement appréciable dans le cas de prises de son : une guitare acoustique  par exemple, rayonne de manière très différente en fonction de la bande de fréquence (comme pour les hauts-parleurs, les aigus sont ont un cône d’émission plus étroit). C’est pourquoi suivant l’emplacement du micro, la sonorité captée sera fort différente, ce dont chacun d’entre vous a surement fait l’expérience. La présence de diffuseurs derrière et autour du guitariste permettra aux réflexions de pallier à la coloration du placement du micro, en y ajoutant de manière égale les autres fréquences du spectre, dans les premières dizaines de millisecondes suivant le son direct. Les prises de sons sont bien plus belles, plus riches. Un autre avantage est que, si plusieurs personnes sont à l’intérieur du studio, ils entendront la même chose, ce qui évitera les commentaires du type : « la basse est trop forte » quand le problème est dû à une hétérogénéité de la réponse en fréquence dans l’espace.

5 / Lisser le déclin de la réverbération : la pièce sonne plus grande qu’elle ne l’est réellement !

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Diffuseurs quadratiques.

Les diffuseurs présentent un relief varié, en particulier dans le cas des diffuseurs quadratiques. Les diffuseurs, nous l’avons vu, permettent de renvoyer de manière chaotique les ondes sonores reçues et ainsi de contribuer à l’homogénéisation de la dispersion énergétique. En plus de cela, les différentes profondeurs du diffuseur ajoutent une dimension temporelle à la diffusion : la différence de distance génère des retards et des décalages dans le temps. Le croisement de ces 2 facteurs a pour effet de rendre plus lisse la courbe de décroissance de la réverbération, et ce, pour toutes les fréquences affectées par les diffuseurs. Or, ceci est la caractéristique d’espace plus grands. C’est pourquoi une pièce avec une bonne diffusion parait plus grande, acoustiquement, qu’elle ne l’est réellement. C’est très appréciable dans des studios personnels aux dimensions réduites et au plafond bas !

Mise en oeuvre : attention !

J’espère vous avoir convaincu de l’utilité de la diffusion. Cependant, ici comme ailleurs, il faut prendre garde à plusieurs choses : l’emplacement des diffuseurs par rapport aux sources ; le type de diffuseur selon la configuration ; une distance minimum entre le point d’écoute et les diffuseurs est à respecter (elle dépend de la profondeur du diffuseur ; celui-ci créé localement une distorsion acoustique) ; taille de la surface diffusante (pour qu’il y ait diffusion, la dimension et la profondeur du dispositif doit être du même ordre de grandeur que l’onde sonore ; plus la fréquence est grave, plus l’onde sonore présente une taille importante). C’est tout pour aujourd’hui ! 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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