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Égaliseur et Égalisation

Mise à jour : 2010-05-02.

Terminologie :

L'utilisation Hi-Fi de ce matériel est l'adaptation des enceintes à la pièce d'écoute, par la correction d'un certain nombre de défauts dans la courbe de réponse.

• Pour moi, un appareil qui rempli cette fonction est un "égaliseur".
• Dans le monde de la Hi-Fi Audiophile, le terme de "correcteur de pièce" est plus valorisant.
• J'ai vu aussi le terme de "room perfect" associé à un argumentaire édifiant qui demande à être lu.

Quelque soit le terme utilisé, le but reste d'adapter les enceintes à la pièce d'écoute.
Sachez que plus le terme employé est recherché, plus le prix est élevé. Ce n'est pas le matériel qui est cher, c'est le vocabulaire...

Pourquoi mettre un égaliseur dans une chaîne Hi-Fi ?

Lorsque vous regardez individuellement les caractéristiques techniques de vos appareils Hi-Fi, tout semble parfait.
Si les électroniques ne sont pas perturbées lorsque votre chaîne est placée dans votre pièce d'écoute, il n'en n'est pas de même de vos enceintes, qui interagissent avec la pièce.
Une simple mesure de la courbe de réponse montre des accidents de +/- 10 dB dans les graves. Dans le médium aigu, du +/- 3 à 5 dB sont fréquents.
Dans ces conditions, avant d'accuser l'ampli, les enceintes, le lecteur CD, ou les câbles pour les plus Audiophile d'entre vous, la première démarche sensée et raisonnable est de corriger les accidents, et de linéariser le couple enceinte / pièce d'écoute.

La courbe de réponse ci-dessus est celle d'une enceinte CABASSE, avec deux HP de graves de 21 cm et une tête concentrique de médium aigu. (IROISE ? Merci a celui qui confirmera). Elle a été mesurée chez un particulier, dans son salon légèrement traité acoustiquement.
Je ne mets absolument pas en cause la compétence de la société CABASSE pour sortir de bonnes enceintes.
Je montre simplement que de bons produits, placés chez vous, ont besoin d'un petit quelque chose de plus pour être parfait chez vous.

Cette démarche est totalement ignorée de la grande majorité des Audiophiles, chez qui il ne vient pas à l'idée de mettre un micro dans leur "auditorium" pour vérifier le résultat final.
Ils en sont restés, pour la plupart, aux avis écrits dans l'Audiophile qui dénigrait ces appareils.
Ce qui était vrai il y a 20 ans avec des appareils analogique ne l'est plus aujourd'hui avec les appareils numériques. Les rotations de phase annoncées hier, n'existent plus aujourd'hui.
Combien de temps faudra t'il aux Audiophiles pour intégrer ces évolutions technologiques ?

Un des arguments invoqués, toujours en reprenant les idées de la revue L'Audiophile : Le fil droit avec du gain, est qu'un appareil de plus apporte des pertes.
Je ne le conteste pas.
Mais lorsque vous aurez corrigé la bosse à 630 Hz, le creux à 63 Hz et la bosse à 32 Hz pour ne citer que les plus gros, les gains à l'écoute seront énormes, et très largement supérieurs aux pertes apportées par un appareil de plus.
D'autre part, puisque les égaliseurs sont numériques, et que votre source principale, le CD, l'est aussi, le bon sens recommande de rester en numérique entre les deux. La dématérialisation totale le permet, a des prix à faire pâlir les Audiophiles...

Un égaliseur ne se règle pas à l'écoute. Il faut un micro dans la pièce d'écoute.
Le modèle que je présente ci-dessous (parce que je l'utilise) a une fonction de réglage automatique.

Je vous recommande un réglage qui suit la courbe ISO 2969 X mesurée au point d'écoute.
Cette courbe convient parfaitement à ceux qui, comme moi, vont aux concerts de musiques classiques.
Pour les autres, qui n'ont pas de référence du son réel des instruments, posez vous donc la question : Quelle est la définition de la Hi-Fi ?
Ce n'est pas, pour moi, de reproduire le son qui vous plait suite a de mauvaises habitudes d'écoute...

Types :

Il existe deux types d'égaliseurs sur le marché :

• Les égaliseurs à bandes. il peut y avoir 10, 12, ..., 31 bandes, 2x31 bandes...
• Les égaliseurs paramétriques.
• Les deux dans le même boîtier.

Ce chapitre à été fait en prenant les résultats sur deux appareils :

• Un filtre actif numérique avec égaliseur paramétrique intégré BEHRINGER DCX 2496 (en bas)
• Un égaliseur numérique 2x31 bandes + égaliseur paramétrique BEHRINGER DEQ 2496 (en haut)

Les deux appareils sont reliés par une liaison numérique AES/EBU sur prise XLR

Ne cherchez pas les modes d'emploi PDF en Français de ces appareils sur le site BEHRINGER, pour connaitre leurs très nombreuses possibilités.
Mode d'emploi de l'égaliseur numérique DEQ 2496 2.8 Mo.
Mode d'emploi du filtre actif numérique DCX 2496 3.3 Mo.

Améliorations du DEQ 2496 Lien externe.
Améliorations du DCX 2496 Lien externe.

Matériel :

L'égaliseur BEHRINGER DEQ 2496 est numérique.
Vous pouvez entrer et sortir aussi bien en analogique qu'en numérique, et même utiliser l'égaliseur comme un sélecteur de deux sources, l'une analogique et l'autre numérique.
Je l'utilise avec le PC relié sur l'entrée optique numérique, et la télé sur l'entrée analogique. Il me reste une entrée numérique au format S/PDIF libre.

Certain d'entre vous utilise leur PC comme source de musique.
Il existe des logiciels libres qui font la fonction égaliseur tel Shibatch equalizer.
Je vais avoir l'occasion de faire des réglages avec, je vous en dirai plus un peu plus tard.

Utilisation Hi-FI du DEQ 2496 :

Je ne serai jamais aussi précis que le mode d'emploi officiel en anglais.
Si j'arrive simplement à vous montrer ce qui sert de ce qui ne sert pas, le but sera atteint.
 

Paramétrage du menu I/O :

I/O c'est Input / Output, c'est à dire Entrées / Sorties.
Vous entrez dans ce menu en pressant la touche I/O dans le pavé de 9 touches à droite du gros bouton.
C'est un menu en 4 pages, vous passez de l'une à l'autre avec le bouton 6 "Page".

Page 1 : C'est là que vous dites à l'appareil si vous entrez en analogique (Main IN), numérique sur XLR ou Optique (OPT).
Une 4eme entrée est le générateur de bruit rose interne. (PINK NOISE).
Vous tournez le gros bouton pour sélectionner l'une des 4 entrées, et vous appuyez dessus pour la valider.
(Chez moi, toute la famille sait passer de MAIN IN pour la télé analogique à DIG IN OPT pour le PC juke-box numérique).
Si vous êtes en PINK NOISE, le volume se règle avec le petit bouton rond du bas.

Page 2 : C'est là que vous dites à l'appareil les réglages autorisés.
GEQ est l'égaliseur 2x31 bandes. PEQ est l'égaliseur paramétrique, DYN DEQ et WIDTH sont inutiles en Hi-Fi.
Sélection avec le gros bouton rond, validation en appuyant dessus.
Le bouton A (7) permet de choisir S/PDIF ou AES/EBU.

Page 3 : C'est là que vous choisissez ce que vous envoyez vers l'afficheur RTA.
L'alimentation du micro +15V est prévue.
Pas besoin d'un système de mesure externe avec cet appareil, par contre je vous recommande l'achat du micro BEHRINGER ECM 8000.

Page 4 : Inutile en Hi-Fi. Tout à 0 m et température à 20° Celsius (20° chez moi l'hiver).

Paramétrage du menu GEQ :

Le menu GEQ est celui de l'égaliseur 2x31 bandes.
Vous entrez dans ce menu en pressant la touche GEQ dans le pavé de 9 touches à droite du gros bouton.
Ce menu n'a qu'une page.

Avec la touche 7 du milieu, vous passez du canal gauche (LEFT) au canal droit (RIGHT). C'est un égaliseur 2x31 bandes, 31 sur le canal droit, 31 sur le canal gauche.
Je n'ai jamais utilisé la touche RESET GEQ.
Le petit bouton 9 du haut déplace le triangle sur la fréquence à modifier. Dans l'exemple c'est FREQ = 3150 Hz rappelé en haut à droite de la fenêtre.
Le gros bouton 9 change le gain entre +15 dB et -15 dB. Dans l'exemple c'est GAIN = +7.5 dB rappelé au milieu à droite de la fenêtre.
Le petit bouton 9 du bas change l'étendue des modifications. Je l'ai toujours laissé sur 1/3 d'octave.

Si vous utilisez l'égaliseur avec un système de mesure externe à l'égaliseur, alors vous en savez assez pour l'utilisation...
Une utilisation Hi-Fi ne demande pas de grosses corrections, et 80% des réglages doivent rester entre +/- 2 dB.
Si dans le grave vous avez une fréquence à +10 dB et celle voisine à -12 dB, abstenez vous de faire la correction à l'égaliseur, et cherchez une solution acoustique.
La courbe moyenne des corrections doit rester autour du 0 dB.
Il ne faut surtout pas tout mettre a +15 dB, c'est une méconnaissance totale de l'utilisation d'un égaliseur que de le faire.

Placement :

Un égaliseur se place avant les amplis de puissance.
Comme pour un filtre actif, c'est un appareil qui travaille avec des faibles puissances.

• Si vous avez un préampli et un ampli séparé, vous le placerez entre les deux.
   
• Si vous êtes en multi amplification active avec un filtre actif et plusieurs amplis, vous le placerez entre le préampli et le filtre actif.
   
• Si vous avez un intégré, vous le placerez entre la sortie enregistrement et l'entré monitoring.
  En jouant avec l'entré Monitor, vous écouterez avec ou sans l'égaliseur. La comparaison est rapide et facile.

Utilisation pratique :

Chez vous, vous serez le seul à utiliser l'appareil pour le réglage.
Le réglage est enregistré dans l'une des mémoires de chaque appareil : 64 dans le DEQ, 60 dans le DCX.
Cette quantité est certainement nécessaire pour les utilisations PRO, mais pour nous en HI-FI, 10 mémoires sont largement suffisant.

Une fois le réglage mémorisé, le seul bouton a connaitre est celui de mise sous tension, a droite de chaque appareil sur la photo.
Vos enfants, votre épouse, apprendront très vite qu'il y a un bouton de mise sous tension de plus, et rien d'autre à faire.
Ma fille de 8 ans y arrivait très bien.
Elle n'avait pas besoin de savoir pourquoi il fallait allumer la télé, le filtre actif et trois amplis.
Elle savait que pour voir la télé il y avait 5 boutons secteur, et que ça marchait comme cela très bien.

Cette simplicité en usage familial ne vous évitera sans doute pas une remontrance de madame : Pourquoi un appareil de plus a mettre sous tension... Que n'ai-je pas entendu en passant à la tri amplification active...
A part cela, RAS, c'est ergonomique pour toute la famille.
Même si vous ne savez pas programmer votre magnétoscope, (qui sait le faire ?), vous saurez mettre sous tension l'égaliseur.

Espacement des bandes de fréquences :

Le calcul est de la forme Fs = Fp * 2^espace ou :

• Fs est la fréquence suivante.
• Fp est la fréquence précédente.
• Espace est l'espacement en octave entre deux fréquences consécutives.

Partons, par exemple de 20 Hz, avec un espacement de 1 octave. 2¹ = 2 ==> Fs = Fp * 2
Vous avez 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1280, 2560, 5120, 10240 et 20480 Hz.
C'est un égaliseur 11 bande.

Partons, par exemple de 20 Hz, avec un espacement de 1/2 octave. 2^1/2 = 1.4142 ==> Fs = Fp * 1.4142
Vous avez 20, 28, 40, 57, 80, 113, 160, 226, 320, 453, 640, 905, 1280, 1810, 2560, 3620, 5120, 7241, 10240, 14482, 20408.
C'est un égaliseur 21 bande.

Partons, par exemple de 20 Hz, avec un espacement de 1/3 octave. 2^1/3 = 1.2599 ==> Fs = Fp * 1.2599
Vous avez 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 101, 127, 160, 202, 254, 320, 403, 508, 640, 806, 1016, 1280, 1613, 2032, 2560, 3225, 4064, 5120, 6451, 8127, 10240, 12902, 16255, 20480.
C'est un égaliseur 31 bandes.
En pratique sur un BEHRINGER DEQ 2496 c'est 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 10000, 12500, 16000, 20000

Mon filtre actif, le BEHRINGER DCX 2496 dispose d'un égaliseur paramétrique intégré.
C'est a partir du logiciel de configuration a distance de cet appareil que j'ai sorti un certain nombre d'images pour montrer visuellement les possibilités d'un égalisateur paramétrique.

J'ai également un égaliseur DEQ 2496, et c'est avec ces appareils que je vous présente des courbe de réponse mesurées en situation réelle, montrant les possibilités de ces appareils.

Égaliseur paramétrique :

Égaliseur paramétrique, influence du facteur Q :

Les 5 courbes ci-dessous sont toutes avec une fréquence de 647 Hz et une amplitude de +6 dB :

		Q = 0.1 La valeur la plus faible disponible Irréaliste au niveau utilisation
		Q = 0.5
		Q = 1 La valeur moyenne
		Q = 2
		Q = 10 La valeur la plus forte disponible Irréaliste au niveau de l'utilisation

Égaliseur paramétrique, influence de l'amplitude :

Les 3 courbes ci-dessous sont toutes avec une fréquence de 647 Hz et un Q = 1 :

		Amplitude +3 dB
		Amplitude +6 dB
		Amplitude -6 dB
		Amplitude +9 dB

Égaliseur paramétrique, Correction Low Shelving :

Les 3 courbes ci-dessous sont toutes avec une fréquence de 647 Hz et une amplitude de 6 dB :

		Pente 6 dB/octave
		Pente 12 dB/octave

Égaliseur paramétrique, Correction Hight Shelving :

Les 3 courbes ci-dessous sont toutes avec une fréquence de 647 Hz et une amplitude de 6 dB :

		Pente 6 dB/octave
		Pente 12 dB/octave

Égalisation :

Une combinaison de Low Shelving et Hight Shelving.
Application : Correction de la largeur de l'enceinte.
Le contrôle en 6 points de la courbe permet d'ajuster parfaitement la pente dans le médium

C'est la courbe de correction d'un VISATON B200 monté sur mes baffles plans. 3 corrections Low Shelving 3 corrections hight Shelving Corrections placées sur les entrées

Une combinaison de Paramétric, Low Shelving et Hight Shelving.
Application : Correction de la courbe de réponse dans le médium.

• La correction vers 800 Hz est du type Low Shelving.
• La correction vers 2500 Hz est du type paramétric.
• Les deux dernières corrections sont du type Hight Shelving.

C'est la courbe de correction dans le médium d'un VISATON B200, monté sur mes baffles plans. Corrections placées sur les sorties, avec la correction de la largeur de l'enceinte ci-dessus sur les entrées.

Mesures en situation :

Courbe de réponse :

• Le pas de mesure choisi a été le 1/6^eme d'octave, ce qui correspond aux défauts qu'est capable d'entendre l'oreille.
  

Sans correction.
La fréquence de coupure entre le grave et le large bande est de 220 Hz.
Le filtrage n'est pas la cause de l'accident à 145 Hz, c'est la pièce d'écoute.

Corrections avec l'égaliseur paramétrique du DCX 2496 : Il n'y a pas assez de possibilités de réglage.

Corrections comme ci-dessus, mais avec l'égaliseur à 31 bandes en plus.

Corrections avec l'égaliseur 31 bandes seul.

• Il est plus facile d'apprécier la linéarité globale du système sur les courbes en 1/3 d'octave, et surtout par octave.
  Un bon réglage, c'est à la fois pas ou peu d'accidents, et une courbe par octave bien continue, la linéarité parfaite n'est pas souhaitable à l'écoute.
  Pas facile à obtenir.
  

En 1/3 d'octave
On imagine difficilement le gain à l'écoute entre la courbe violette et la courbe verte.
Une fois la comparaison faites, vous ne ferez plus marche arrière.
Les courbes verte et orange sont très proches.

 

Par octave

Courbe sur impulsion :

Pour moi, la seule courbe de réponse ne suffit pas.
Il faut aussi être meilleur sur la réponse sur une impulsion, seul moyen de voir un problème de retard entre deux haut-parleurs d'un système multi voies.
Les 4 courbes ci-dessous ont été réalisées rigoureusement dans les mêmes conditions, le même jour, sans retoucher quoi que ce soit sur la partie mesure.

	Sans corrections
	Filtre actif seul Correction paramétrique
	Filtre actif + égaliseur Correction en 2x31 bandes + paramétrique
	Égaliseur seul Correction 2x31 bandes

Quand la courbe sur impulsion avec l'égaliseur 2x31 bandes est au moins aussi bonne que sans aucune correction, et que la courbe de réponse est beaucoup plus linéaire, le gain objectif me semble assez évident.
Les amplitudes à l'impulsion sont comparables (à 42.68 ms), et le rebond (à 42.79 ms) est plus faible avec l'égaliseur 2x31 bandes. C'est un progrès, sans contestation possible.

Phase minimum :

La courbe de phase minimum, en gris en bas, est parfaitement linéaire.

Dissymétrie de la pièce :

Même avec une pièce bien rectangulaire, la pièce n'est jamais meublée de façon parfaitement symétrique.
Cette dissymétrie est bien visible sur les courbes de réponse : Notez la différence entre 150 et 1000 Hz.
Avec une telle différence, la mise au point d'un système en monophonie, par comparaison droite / gauche, prend une grande claque : Ce n'est plus possible.

Mesure sans le réglage de phase dans le DCX. Ces courbes sont plus linéaires avec la phase bien réglée.
J'ai obtenu une courbe parfaitement similaire en remplaçant le HAFLER TA1600 par un NAD 3020i dont seule la partie amplification est utilisée.

Un égaliseur, avec un réglage indépendant sur chaque canal, corrige facilement cette dissymétrie.
Non, la photo n'est pas truquée...
Les deux courbes, ci-dessus et ci-dessous ont été réalisées à 5 minutes d'intervalle, sans rien toucher sauf le bypass de l'égaliseur : En haut sans correction, en bas avec corrections. Même système, même pièce, même position du bouton de volume.
Quand CABASSE vient installer "La SPHERE" chez vous, (si vous avez les 120000 € pour les acheter), c'est ce qu'ils font...
Vous pouvez également oublier le bouton de balance de votre système...

La correction au dessus de 2000 Hz devrait suivre une courbe cible descendante :

• http://www.jackson.fr/courbes.htm
• http://www.mobiletvgroup.com/pdfs/SurroundSoundMixing.pdf page 76
• http://perso.orange.fr/francis.audio2/TactA1_16.xls
• http://perso.orange.fr/francis.audio2/QS_20H.xls

Si l'on considère qu'il faut atténuer linéairement au dessus de 2000 Hz, il suffit de régler linéairement l'égaliseur, puis d'atténuer 10 bandes à la main au dessus de 2000 Hz. Exemple pour -10 dB à 20000 Hz :

2000 Hz	2500 Hz	3150 Hz	4000 Hz	5000 Hz	6300 Hz	8000 Hz	10000 Hz	12500 Hz	16000 Hz	20000 Hz
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0 dB	-1 dB	-2 dB	-3 dB	-4 dB	-5 dB	-6 dB	-7 dB	-8 dB	-9 dB	-10 dB

Si vous voulez une autre pente, par exemple de -7 dB, il suffit de recalculer :
Att = -7.0
Nombre = 0 à 10, colonne du milieu.
Valeur = Att / 10 * Nombre.
Pour 8000 Hz, Nombre = 6, valeur = -7 / 10 * 6 = -4.2 dB.

L'écoute est effectivement plus agréable, le 20000 Hz est parfaitement intégré dans la continuité (sans tweeter).

Après plusieurs essais, la correction se fait le micro au point d'écoute, tout simplement.

Les courbes du haut ont été obtenues à partir d'impulsions courtes, pour ne pas capter et corriger la réverbération de la pièce.
Le réglage se fait en cherchant une courbe de réponse linéaire dans les aigus.

La courbe du bas a été mesurée en bruit rose, avec une moyenne de 100 mesures consécutives, et avec un temps de mesure long.
Les petits accidents viennent des résonances de pièce, résonances qui n'étaient pas prises en compte dans la mesure par impulsions.
Le point le plus intéressant et l'obtention directe de la courbe cible idéale.

Les réglages sont donc très simples et très faciles, avec une courbe de réponse linéaire et une mesure par impulsions : Les bonnes mesures donnent le bon réglage.

Fabien m'écrit :

Prenons par exemple un enregistrement des 11 ms (= 0.011 s) suivant une impulsion de DIRAC. La fréquence la plus basse mesurée sera F = 1 / 0.011 = 91 Hz.
Prenons par exemple un enregistrement des 40 ms (= 0.040 s) suivant une impulsion de DIRAC. La fréquence la plus basse mesurée sera F = 1 / 0.040 = 25 Hz.

J'ai en outre remarqué qu'avec une impulsion large, la réponse dans les aigus était diminuée.

Merci pour votre visite.

La structure et ce site ont été analysés par Thomas NADAUD en mars 2007, en vu d'une meilleure lisibilité pour le lecteur et d'un meilleur référencement dans Google.
Le site a été analysé en mai 2008 par Jérôme CATTIAUX pour rechercher et résoudre tous les ralentissements possibles dans les menus, le html, PHP et MySQL.
Philippe (Phil) m'a fait ajouter en mars et avril 2010 quelques balises Title aux endroits qui convenaient pour que Google s'y retrouve beaucoup mieux dans le site.
Cette action était assortie des liens pour constater les gains dans le référencement.