Acheter un vêtement en ligne, c’est simple : vous voyez son look, vous savez de quelle matière il est fait et vous connaissez votre taille. Mais acheter un système audio ? Vous ne pouvez pas savoir comment il sonne. Quand bien même nous vous proposerions des échantillons sonores à télécharger, vous ne récupèreriez pas mieux à l’écoute que ce que permettent en termes de qualité sonore les enceintes de votre ordinateur.
L’objet de ce court article est de vous donner visuellement une idée du son des appareils sortant de notre atelier.
- Courbe de réponse d’un système audio
- Deux éléments de comparaison
- La qualité des haut-parleurs et de leur intégration
- Le filtrage numérique
- La gamme Haute-Fidélité
- Autres considérations
Courbe de réponse d’un système audio
La courbe de réponse d’un système audio est un graphique représentant le niveau sonore obtenu en fonction de la fréquence du son à retranscrire. Il peut être obtenu en envoyant un signal de même énergie à toute les fréquences au haut-parleur et en analysant la restitution qu’il en fait.
Par exemple, pour un haut parleur Monacor étudié dans cet article :
La droite jaune modélisant la coupure a une pente de 24 décibels par octave.
On voit donc que la restitution n’est pas parfaite sur la gamme audible 20Hz-20kHz. Les basses fréquences sont coupées (ici autour de 100 Hz), les hautes fréquences aussi (ici autour de 8 kHz). La partie centrale est accidentée au lieu d’être rigoureusement plate (creux prononcé à 1kHz et oscillations après 3 kHz).
Lorsqu’un haut-parleur est monté dans un caisson pour former une enceinte close, d’autres phénomènes interviennent et modifient la courbe de réponse. Comme la modélisation de l’enceinte close détaillée dans cet article le montre, les basses sont coupées à plus haute fréquence et le phénomène de diffraction provoque de nouveaux accidents :
On est donc bien loin d’une réponse plate sur l’ensemble de la gamme audible (20 Hz à presque 20 kHz) !
Deux éléments de comparaison
Toutes les courbes de réponse publiées ci-dessous sont réalisées dans les mêmes conditions. Elles résultent de la combinaison de plusieurs mesures et d’un traitement mathématique visant à s’affranchir des effets de réverbération de l’environnement.
Prenons pour point de départ un haut-parleur bas de gamme monté sans précaution particulière sur une radio des années 50 :
On note que la coupure basse arrive très tôt (autour de 200 Hz) et que les aigus sont accidentés et très atténués (-10 dB autour de 1500 Hz et encore pire au delà de 5 kHz). Le son n’est donc bien équilibré qu’entre 200 et 800 Hz ! Cette courbe est toutefois représentative des appareils vendus par certains de nos concurrents …
Considérons maintenant le son plus désirable d’une enceinte connectée de taille comparable à nos radios : la Harman Kardon Onyx Studio 8. Mesurée dans les mêmes conditions que ci-dessus, sa courbe de réponse a une bien meilleure allure :
Il est clairement visible sur ce graphe que les sensations sont meilleures à l’écoute : les graves sont coupées à une fréquence nettement plus basse (autour de 50 Hz), et les aigus autour de 8kHz, sans qu’ils s’écrasent totalement à haute fréquence. La partie intermédiaire est aussi nettement plus plate.
Toutefois, la bosse dans les graves est importante (+6 dB) et peut s’avérer dérangeante pour certains auditeurs ou certains styles musicaux, et la chute de niveau sonore aux hautes fréquences reste très précoce.
La qualité des haut-parleurs et de leur intégration
Depuis 2016, nous cherchons constamment à améliorer les systèmes sortant de notre atelier. Une première étape consiste à sélectionner des haut-parleurs qui soient, d’une part, de bonne qualité et, d’autre part, adaptés aux caissons atypiques que nous utilisons. Puis il faut trouver le moyen de l’intégrer proprement au caisson pour éviter les vibrations parasites qui vont détériorer le son.
Voici à quoi nous parvenons pour une radio de taille moyenne Ducretet-Thomson L325 :
En rouge, pour rappel : la courbe de réponse de l’enceinte HK Onyx Studio 8.
La coupure grave est un peu haute et les aigus ne sont pas encore au top, mais nous avons ici une bonne base de travail.
Le filtrage numérique
Connaissant la réponse du haut-parleur monté dans son caisson vintage, nous pouvons maintenant chercher à l’améliorer. Nous utilisons pour cela une carte électronique grâce à laquelle nous programmons une série de filtres pour corriger la réponse du système. Sur l’exemple ci-dessus, il faudra par exemple créer une combinaison de filtres pour relever le niveau sonore entre 2 et 7 kHz. Le signal envoyé à l’amplificateur sera ainsi augmenté dans cette gamme de fréquence pour pallier à la faiblesse du haut-parleur.
On obtient finalement pour la Ducretet-Thomson L325 :
Ainsi, on parvient à corriger le creux dans les mediums et à étendre la réponse dans les graves et les aigus. Si vous envisagez de vous tourner vers la concurrence, demandez leur la courbe de réponse de leurs appareils !
La gamme haute-fidélité
Les appareils de notre gamme “Haute-Fidélité” sont modernisés en enceinte deux voies (graves-mediums + aigus), ou équipées d’un large bande haut de gamme de grand diamètre. L’objectif est d’obtenir la réponse la plus large possible, des basses profondes aux extrêmes aigus. Ces haut-parleurs sont sélectionnés après une modélisation numérique du caisson pour en déduire leurs caractéristiques optimales.
Nous mesurons ensuite séparément les réponses du woofer et du tweeter. Des filtres numériques spécifiques sont optimisés pour fondre harmonieusement les deux signaux (croisement de fréquence ou crossover).
Le processus de filtrage numérique décrit plus haut intervient ensuite, mais avec un plus grand nombre de filtres. Le résultat pour la radio cathédrale Trialmo 520 HiFi :
En rouge, pour rappel : la courbe de réponse de l’enceinte HK Onyx Studio 8.
La courbe de réponse après correction est très plate de 60Hz à 18 kHz, l’appareil n’a rien à envier à l’enceinte Harman-Kardon !
Parfois, on souhaite obtenir des basses ayant plus de corps. L’interrupteur sur le panneau arrière permet pour cela d’activer le mode Superbass :
En marron: courbe de réponse de la Trialmo 520 HiFi sans le mode Superbass.
En rouge, pour rappel : la courbe de réponse de l’enceinte HK Onyx Studio 8.
Il est ainsi possible sur les systèmes qui disposent de la fonction d’obtenir des basses lourdes (elles descendent d’ailleurs dans ce cas jusqu’à 45 Hz). Mais contrairement à l’enceinte Harman-Kardon, ce n’est pas obligatoire !
Autres considérations
Cet article a pour but de donner une idée de la qualité sonore de nos appareils sans trop rentrer dans la technique. Il y a bien évidemment d’autres paramètres que nous prenons en compte pour optimiser le rendu sonore de nos appareils. Parmi eux, notons :
- La phase du son, qui ne doit pas trop varier sur l’ensemble des fréquences.
- Le choix de l’amplificateur, qui joue également un rôle important, en particulier en ce qui concerne la distorsion.
- Le temps d’amortissement du système aux différentes fréquences, qui ne doit pas être trop long pour obtenir un rendu clair de la piste sonore.
- Ou encore le niveau sonore maximal que l’enceinte puisse délivrer.
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