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Plan d'expérience sur les corrections par convolution générée avec RePhase

Mise à jour : 8 septembre 2020.

 

Je lits trop souvent sur internet des avis d'internautes qui ont essayés la correction par convolution, et qui sont insatisfait des résultats à l'écoute.
Le but de ce chapitre est très simple et très ambitieux, vous dire ce qu'il faut faire pour avoir des corrections musicales.
Comme les solutions actuelles n'y arrivent pas, c'est un changement de la méthode d'utilisation qui sera proposé.

Les résultats à l'écoute ont dépassés mes espérances...
Entre le Q optimal des corrections à utiliser, la distance de mesure pour avoir une bonne phase acoustique, les paramètres Windowing pour générer le fichier de correction, ce sont des points d'améliorations qui ont été optimisés.
La correction de la phase acoustique est remarquable lorsqu'elle est bien réalisée à partir d'une mesure à la bonne distance.

Ce n'est pas dans ce chapitre que je parlerai des corrections "bourrin moyen" ou à la "hache".
Si c'est ce que fait votre logiciel automatique horriblement cher, jettez le.
Ici on procède dans la douceur, la subtilité, en acceptant de ne pas tout corriger.

 

Cahier des charges :

J'ai fais ce plan d'expérience dans une contexte précis : J'avais une paire d'enceinte équipée d'un haut-parleur large bande de 41 cm de diamètre extérieur au niveau du saladier, les enceintes étaient placées dans mon salon assez proche des coins de la pièce à cause des portes fenêtres qu'il est inconcevable de masquer.
Le but était de maximiser les gains à l'écoute sans remettre en cause les enceintes, le HP, la pièce, le placement dans la pièce.
J'ai ajouté un critère de plus un peu plus tard, ne pas ajouter une voie de plus dans les aigus, quand j'ai compris que je pouvais m'en passer.

Les ALTEC 420-8B BIFLEX dans leurs enceintes et dans ma pièce

Une mesure en extérieure est inutile dans ce cas :
Pas de mesures et d'évolutions possibles pour contrôler la directivité, je prends ce qu'il y a, et il n'y a rien à faire pour améliorer.
Pas de chanfreins de la face avant ajoutés après coup, chanfreins qui seraient de toute façon trop petits.
Pas besoin de me rassurer avec un argument du type : L'enceinte est parfaite en extérieur, le son est pourri dans ma pièce, c'est la pièce qui doit être travaillée.

Les corrections utilisées intègrent la pièce d'écoute, c'est l'ensemble qui est mis au point.
Dans le grave, cela permet de faire des choses intéressantes comme Annuler l'influence de la pièce dans les graves.
Franchement, il faudrait être con pour s'en passer au nom du dogme idiot de mesurer les enceintes en extérieur !!!

Mon cahier des charges, pour les enceintes placées dans la pièce d'écoute à un emplacement assez précis, n'est-il pas celui de tout les amateurs d'enceintes DIY ?
Si vous répondez oui, allez jusqu'au bout, appliquez mon plan d'expériences.

 

Préambule :

La correction en amplitude et phase acoustique de vos enceintes, la correction par convolution, peut être regardée sous plusieurs angles de vue :

  • Quel matériel pour faire les corrections ?
  • Quel logiciel pour faire les corrections ?
  • Comment fonctionnent les logiciels ?
  • Comment faire une mesure juste ?
  • A quelle distance faire cette mesure et pourquoi ?
  • Faut-il utiliser un fichier de mesure lissé ou très précis, et pourquoi ?
  • Faut-il utiliser des corrections très pointues, larges ou très larges ?
  • Faut-il corriger des accidents pointus ou ne rien faire et pourquoi ?
  • De toutes les options disponibles dans RePhase, lesquelles retenir ?

Nous pouvons regrouper ces questions en trois rubriques principale :

  • Matériel, logiciel et utilisation des logiciels.
  • Mesures (ou correction sans mesure).
  • Comment faire.

Vous trouvez assez facilement des réponses aux deux premières rubriques.
Pour la mesure de la phase acoustique avec ARTA, suivez ma méthode.
Sur le comment faire, je n'ai jamais lu un compte rendu sur un plan d'expérience qui aurait exploré les différentes possibilités, trié les hypothèses contradictoires, et tranché dans le vif pour dire : Si vous voulez les meilleurs résultats d'écoute, "C'est comme cela qu'il faut faire".

Il faut garder en tête qu'en fonction du contexte dans lequel vous travaillez la façon de faire peut être différente.
Un fabricant d'enceinte doit pouvoir les vendre à tous : La mise au point doit se faire dans une pièce d'écoute totalement neutre.
Un amateur, vous ou moi, cherchons à faire marcher une paire d'enceinte dans une pièce définie : La mesure en extérieur pour s'affranchir des résonances de la pièce, on s'en contrefou !!!
Ce plan d'expérience est fait pour les amateurs qui mettent leurs enceintes dans une pièce, et qui veulent les meilleurs résultats dans cette pièce.
Les autres hypothèses ne sont pas traitées, ce n'est pas mon problème...

Le "C'est comme cela qu'il faut faire" vient parfois en contradiction avec ce qui est écrit sur internet, ou ce qui est appliqué dans des logiciels commerciaux vendus clefs en main.
J'ai écrit ce chapitre après avoir fait une série d'essais chez moi, essais réalisés le plus sérieusement possible.
D'autres part je n'aurai pas fait les essais si je sentais que j'étais en accord avec ce qui était écrit.
Donc je ne suis pas d'accord, je le dis, et vous en faites ce que vous voulez...

Un essai n'est pas si long que ça à faire, ce qui peut vous arriver de pire en faisant un essais sur la base de ce que je recommande, c'est d'avoir mieux que ce que vous aviez avant...
Reconaissez qu'il y a des choses plus désagréable que ça !!!

 

Matériel utilisé pour cette études :

Les corrections ont été générées avec RePhase version 1.4.3
Il est pratiquement certain que les Q des corrections indiquées ne soient vrais que pour ce logiciel.
D'autres matériels ou logiciels demanderont un Q un peu différent pour les même corrections.
Le principe d'utiliser des Q faibles ne changera pas, les valeurs exactes à utiliser seront peut être un peu différentes.

Pour une même correction, par exemple -5 dB à 630 Hz avec un Q = 1.00 vous n'avez pas la même forme d'atténuation en constant Q, proportional Q, constant shape, constant slope et caised cosine.
Si vous utilisez un autre logiciel, vérifiez bien la forme des atténuations proposées.

Le logiciel qui utilise ces corrections est JRiver pour les essais.
JRiver était installé dans un PC sous WINDOWS 10, avec un processeur 64 bits.
Le nombre de taps utilisé pour les corrections est 216 = 65536 taps avec FFT Length = 221 = 2097152 au début et 222 = 4194304 à la fin.

Le DAC est un RME ADI-2 DAC, avec son driver ASIO MADIFACE, et une configuration WASAPI dans JRiver. Liaison USB avec le PC.
L'ampli est un BEHRINGER A500, relié au DAC avec des câbles DIY assymétrique avec des prises RCA soudées.
Mes câbles DIY sont meilleurs que les câbles ATHOR de chez Hi-Fi Cables, câbles qui m'ont été pretés par un internaute.
Une liaison XLR est moins bonne à l'écoute, dans cette configuration de matériel et de câbles.

 

Se donner les moyens d'entendre la différence :

Depuis 1972 que je faits des enceintes, j'ai toujours fait les mises au point avec une comparaison en monophonie d'un réglage sur l'enceinte droite avec un autre réglage sur l'enceinte gauche.
Avec un passage très rapide d'une enceinte à l'autre, avec des bons critères d'écoute, vous savez très vite quel est le meilleurs réglage.

Avec les corrections par convolution dans le domaine numérique, je me suis donné les moyens d'avoir "Une touche mono numérique" pour comparer soit un réglage 01 avec un réglage 02 en stéréo sur les deux enceintes ensembles, soit un réglage 01 avec un réglage 02 en monophonie sur l'enceinte droite ou un réglage 01 avec un réglage 02 en monophonie sur l'enceinte gauche.
Ce réglage en mono D01 / D02 ou G01 / G02 permet aussi de comparer des câbles de modulation ou HP sans se tromper, bien des audiophiles devraient en prendre de la graine.

Le but de ces comparaisons est de pouvoir passer en moins d'une demi seconde d'un réglage à l'autre, et de le faire 10 fois en moins de 5 mn.
Je vous garanti que dans ces conditions vous n'oubliez pas l'écoute du réglage précédant, et que vous pouvez trancher sur le meilleur de deux réglages sans vous tromper.
Le sujet de définir la meilleure méthode de correction est ambitieux, il fallait une méthode de comparaison à l'écoute à la hauteur.

Nous avons là une des clefs d'une série d'essais qui ont permis de faire la part des choses : Entendre les différences.
Chaque solution a eu une triple validation avec des comparaison D01 avec D02 en mono, G01 avec G02 en mono, et 01 avec 02 en stéréo.
Bien des internautes qui annoncent des différences entre deux câbles n'ont pas eu cette rigueur dans les essais...

 

Ecoute des corrections ponctuelles et globales :

Si vous prenez un logiciel automatique du commerce, que vous le laissez travailler, et que vous écoutez le résultat, vous allez avoir une meilleure écoute.
Globalement un logiciel automatique fait mieux que pas de correction du tout.
Mais avoir un mieux globalement n'empèche pas que ponctuellement, sur une correction précise, la proposition du logiciel automatique peut être moins bonne, ou être complètement à coté de la plaque, qu'une correction avec un Q plus faible voire pas de correction du tout.

C'est à vous de regarder ce que vous propose le logiciel automatique, et de corriger ponctuellement certaines corrections.
En faisant ainsi vous aurez une meilleure écoute, et c'est ce que vous recherchez.

Gardez bien en tête que ce n'est pas la réponse la mieux lissée qui est la meilleure à l'écoute.
Acceptez que des petits accidents restes, c'est la clef de la musicalité.

 

Le Q des corrections :

Nous avons l'une des clefs des insatisfactions à l'écoute : Suivant que vous utilisez un Q élevé ou un Q faible, vous n'avez pas le même rendu à l'écoute.
Lorsque vous écoutez une enceinte corrigées avec des Q élevés, que vous comparez l'écoute avec des Q faibles, vous préferez à l'écoute les Q faibles.
Voici en image, sur une correction de -3 dB à 630 Hz, un Q = 4.0, valeur proposée par défaut par RePhase sur les corrections en 1/3 d'octave.

rephase1.png

 

Voici en image exactement à la même échelle que ci-dessus, sur une correction de -3 dB à 630 Hz, un Q = 0.88, valeur que j'avais trouvé et validé exclusivement à l'écoute. (Remplacé depuis par 0.90)

rephase1.png

Avec un Q des corrections faibles, tel le Q = 0.88 que je vous recommande, si vous avez un accident ponctuel dans la courbe de réponse, vous ne pourrez pas le corriger, ou alors si vous pouvez l'atténuer, il restera une partie de l'accident.
Là ou avec un Q élevé vous pouvez faire une correction avec un gain important, avec un Q faible la correction devra être faible parce qu'elle agit aussi sur les fréquences voisines.
Posez vous la bonne question, vous corrigez pour épater les internautes avec une courbe lissée à l'extrême, ou pour avoir une bonne écoute ?
Puisque la bonne écoute est obtenue avec des Q faibles, ce que vous allez vérifier à l'écoute, vous ferez abstraction des accidents qui restent, ou vous prendrez une courbe mesurée lissée à la bonne valeur pour ne pas voir les accidents...

Comment suis-je arrivé à cette valeur de Q = 0.88 ?
Sur mon système équipé d'ALTEC 420-8B BIFLEX au moment ou j'ai commencé ce plan d'expérience, j'avais une correction de base avec un Q = 1.00.
Cela fait plusieurs années que je recommande un Q des corrections faible pour avoir des corrections musicales.
J'ai fait des tests en changeant tout les Q = 1.00 en Q = 0.90 pour commencer, et en retouchant les réglages sur les potentiomètres.
Le résultat était meilleurs à l'écoute...
J'ai continué avec Q = 0.80 non validé, Q = 0.85 non validé, Q = 0.88 que j'ai conservé.
L'optimum peut être à 0.87 ou 0.89, je n'avais pas encore fait l'essai.

Entre un Q = 4.00 et un Q = 0.88, je vous garanti que vous serez surpris du gain à l'écoute...
J'ai vu que certain logiciels commerciaux proposaient des corrections avec des Q = 50 et je suis convaincu que mathématiquement la correction est parfaite.
A l'écoute, c'est la catastrophe assurée, et le mot est faible.
Essayez à l'écoute des Q faibles, ça ne coûte rien...

 

Dans une 2eme série d'essai 5 mois plus tard, avec un système beaucoup mieux réglé, j'ai remplacé le paramètre EQ type = Constant Q par EQ type = Proportionnal Q qui est meilleur à l'écoute.
J'ai refait une série d'essais sur le Q à utiliser, et je suis arrivé à Q = 0.90 à la place de Q = 0.88. La différence est infime.
La précision de réglage était plus grande, 0.89 < 0.90 > 0.91.
Quand deux séries d'essais à plusieurs mois d'intervalle donnent des résultats aussi proche, il n'y a plus de question à se poser : Q = 0.90...

 

Les accidents ponctuels :

Certains, et pas tous, accidents ponctuels se corrigent avec un Q supérieur à 0.90.
Mais il faut valider la nouvelle valeur à l'écoute au cas par cas.

Dans le grave, l'accident qui à pour cause la réflexion de l'onde sonore sur le sol ou le plafond ne se corrige pas.
Le chapitre Les erreurs pendant la mesure vous l'explique et vous permet de le vérifier dans votre cas par calcul.
L'image dans la partie "Les recommandations de bon sens" (image que j'ai remis ci-dessous) est assez explicite, en rouge ce qui a été mesuré, en bleu la correction validée à l'écoute.
Si vous ne savez pas valider une correction à l'écoute, ne corrigez pas les deux accidents et la bosse entre les deux...
Si votre logiciel automatique les corrige, jettez le !!!
Ou paramétrez le pour qu'il ne touche pas la zone en dessous de 300 Hz.

Correction homéopatique ces creux dans la courbe de réponse, creux dû au sol et au plafond

Une alternative, pour ne pas avoir les accidents dans le grave, serait de mesurer très proche du cache noyau du HP en dessous de 200 ou 300 Hz, et de prendre une mesure un peu plus loin au dessus.
Il ne faudra prendre que la bonne partie des deux mesures, et corriger le niveau de la partie mesurée de près.
Je n'ai pas encore essayé cette façon de faire.
J'exclus de sortir les enceintes dehors pour les mesurer, c'est peut-être une bêtise mais c'est aussi trop compliqué.

Les autres accidents ponctuels peuvent se corriger avec un Q supérieur à 0.90 a condition de valider la nouvelle valeur à l'écoute.
Ce sont des corrections ponctuelles, sur une fréquence le Q peut être supérieur à 0.90, sur les autres fréquences de part et d'autre le Q est à 0.90
J'ai validé à l'écoute un Q = 1.10 à 150 Hz, un Q = 2.40 à 500 et à 900 Hz, un Q = 2.50 à 8000 Hz, sur la même enceinte.
Vous noterez au passage que l'écoute n'a pas validé de corrections avec un Q supérieur à 2.50, et que plus on est proche du grave plus on n'est proche d'un Q = 0.90.
N'essayez pas n'importe quoi...

Comment faire en pratique avec rePhase ?
Vous commencez à corriger ce que vous pouvez avec un Q=0.90 dans 3 Bank, flat 1/3 oct low freq, flat 1/3 oct mid freq et flat 1/3 oct high freq.
Puis s'il reste des accidents ponctuels à corriger avec un Q plus élevé, vous prenez les Bank 4, 5 et 6 pour le faire.
En faisant ainsi les corrections avec un Q plus élevé seront de plus faible amplitude, puisque la correction aura été commencée avec un Q faible, l'écoute vous dira merci.

Si après correction la courbe de réponse reste entre ±2 dB, vous êtes très bien corrigé, inutile de chercher à faire plus à tout prix.

 

Deux méthodes de correction :

La limite dans les différentes méthodes est notre imagination. Je n'en manque pas...
La seconde solution donne de meilleurs résultats à l'écoute, c'est la raison pour laquelle je l'ai adoptée.

 

Méthode classique :

Cette méthode consiste à rendre droite et horizontale la courbe de réponse importée dans rePhase en utilisant 3 Bank en 1/3 d'octave avec un Q des correction de 0.90 comme décrit plus haut.
Tout les accidents ne seront pas corrigés.
En utilisant 1, 2 ou 3 Bank de plus, une deuxième passe de correction est utilisée avec des Q plus élevés, 1.10 vers 150 Hz, 2.40 entre 500 et 900 Hz, 2.50 à 8000 Hz.
Enfin la courbe cible est mise en place dans une Bank de plus.
C'est avec cette méthode que j'ai réalisé ce plan d'expérience...

 

Méthode avec un Q sur 2 ou 3 corrections aussi faible que possible :

Un correcteur de courbe de réponse passif, un correcteur RLC, utilise un Q aussi faible que 0.31.
L'idée est commencer avec une ou deux corrections seulement, mais avec un Q très faible, de sorte à faire 90% des corrections nécessaires ainsi.
Ces corrections peuvent être EQ type = Proportionnel Q, minimum-phase avec un Q compris entre 0.10 et 0.40, ou EQ type = shelving high, minimum phase avec un Q faible.

Une fois cette première passe faite dans 2 Bank et 4 ou 5 corrections, vous continuez avec la méthode classique qui aura moins de corrections avec des amplitudes plus faibles.

 

EQ type :

J'ai faits la plupart des tests ci-dessus sur le Q des corrections en utilisant "Paragraphic Gain EQ" et "Constant Q".
J'ai essayé les deux solutions de phase proposées dans l'onglet "Paragraphic Gain EQ" avec les mêmes Q sur les corrections, et je n'ai pas conservé la phase linéaire qui est moins bonne à l'écoute.
C'est "Phase minimum" dans "EQ type" qui me donne les meilleurs résultats.

Puis j'ai essayé les différentes options disponibles :
"Proportional Q" est le meilleur à l'écoute.
"Constant Q", "Constant shape", "Constant slope" et "Raised cosine" sont moins bons à l'écoute et avec des corrections semblables.
Par corrections semblables il faut comprendre que les courbes de réponse et de phase finale sont identiques, que le Q des corrections est identique, mais que les valeurs des corrections sont un peu différentes pour obtenir le résultat final voulu.

Précisons un peu plus les différences entre ces options avec une correction de -5 dB, Q = 1.0 à 630 Hz :

  • A 300 Hz, le Raised cosine est à -0.4 dB.
  • A 300 Hz, le Proportional Q est à -1.4 dB.
  • A 300 Hz, le Constant Q est à -2.0 dB.
  • A 300 Hz, le Constant shape est à -2.2 dB.
  • A 300 Hz, le Constant slope est à -2.9 dB.

La différence est donc sur la largeur des corrections, et sur la forme concernant le Raised Cosine.
Un Proportional Q à 630 Hz, Q = 1.0 de -5 dB est identique à un Constant Q, à 630 Hz, Q = 1.35 de -5 dB.

 

La courbe cible :

La courbe cible se met en place après avoir corrigé la courbe de réponse.
La courbe de réponse est rendue bien horizontale, puis la courbe cible est appliquée dans une autre Bank.

Avec les corrections de la courbe de réponse, c'est une solution qui améliore l'écoute en plaçant le médium-aigu au bon niveau par rapport au grave.
La courbe de réponse reste une droite du grave à l'aigu, mais cette droite n'est pas horizontale.
La pente dépend de vos enceintes et de votre pièce, il faut essayer plusieurs pente.
Le gain à l'écoute est sensible, sur la fidélité du message sonore : Essayez Ma courbe cible, une courbe de type "Tilt EQ", et vous allez oublier votre projet de rajouter un caisson de graves !!!

La courbe de réponse horizontale du grave à l'aigu est une vue de l'esprit.
Elle n'est possible que dans une pièce parfaitement traitée acoustiquement, et jamais dans votre salon d'écoute.
Je le dis explicitement parce qu'il peut y avoir des blocages philosophique à ce niveau.
La seule règle, essayez sans idée préconçue, sans dogme issu du monde des audiophiles.
C'est votre avis qui est important, pas celui des autres : Vous ne pouvez pas avoir d'avis si vous n'avez pas essayé.
Si votre façon de faire est de chercher toutes les mauvaises raisons pour ne pas faire l'essai, ne venez pas me le dire parce que je ne vous louperai pas !!!

Sur mon système, j'ai réglé la pente de la courbe cible avec une précision de 0.01 dB sur chacune des 3 corrections.
Je n'ai pas d'oreilles bioniques !!!
Si vous trouvez normal d'entendre une différence entre deux câbles, la précision du réglage ne doit pas vous étonner.
Une courbe cible bien réglée avec une bonne précision rend inutile les essais sur les câbles, puisqu'ils ont été intégrés directement dans la pente de la courbe cible.
Je vous laisse entrevoir les économies à ce niveau...

Vous trouverez sur internet des courbes cibles qui atténuent les aigus par rapport aux graves, la méthode commence à être bien admise en 2019, mais avec une bosse dans le grave.
Là aussi oubliez la bosse dans le grave, bosse qui ne respecte pas la fidélité du message sonore.

J'ai aussi vu des courbes cible avec un plateau horizontal entre 200 et 2000 Hz : Comment l'obtenir en pratique pour pouvoir l'essayer ?
Un accident, un changement de pente, ne peut pas être bon à l'écoute, et là je n'ai pas essayé parce que je ne sais pas le régler : Joker.

 

Le lissage de la courbe de réponse mesurée :

Pour corriger la réponse dans RePhase, le mieux est d'importer la courbe de réponse mesurée.
Vous pouvez faire un lissage plus ou moins important sur cette courbe de réponse : 1/24 d'octave, 1/12 d'octave, 1/6 d'octave, 1/3 d'octave, 1/2 d'octave, et à l'octave.
Même avec un Q = 0.90 sur les corrections, vous n'allez pas utiliser les même corrections, les même amplitudes des corrections, en fonction du lissage de la courbe de réponse que vous allez importer.

J'ai faits des essais à l'écoute, parce que seule l'écoute est notre critère de choix, avec des mesures en 1/6, 1/3, 1/2 et 1/1 octave.
J'ai retenu le lissage en 1/2 d'octave.
La courbe de réponse a moins d'accidents qu'un 1/6 d'octave ou plus, le Q = 0.90 ne permet pas de corriger les gros accidents :
Le compromis lissage en 1/2 d'octave, Q = 0.90 et courbe cible bien réglée est convainquant à l'écoute.

Avec le lissage de la mesure en 1/2 octave, avec le Q = 0.90, oubliez la corrections des pics et des creux pointus.
Imaginez que vous survoliez les Alpes en avion rapide, vous n'allez jamais descendre au fond de chaque creux ou suivre le profil de chaque aiguilles, vous allez simplement suivre la tendance générale du relief.
C'est exactement la même chose avec les corrections réalisées à partir d'une mesure lissée en 1/2 octave et avec un Q = 0.90 mais avec une subtile différence : L'avion doit passer au dessus des aiguilles, nous avec les corrections nous pouvons les traverser pour rester proche de la moyenne...

 

La phase acoustique :

Cette partie est basée sur une mesure avec ARTA, et une correction avec RePhase.
Il n'y a pas de raison que d'autres logiciels donnent des résultats différents, mais je ne les ai pas essayés.
Sans essais, sans connaissance des autres logiciels, je ne peux pas avoir d'avis sur leurs possibilités et sur leur rendu à l'écoute.

La partie ci-dessous convient aussi bien avec la phase totale qu'avec l'excess phase.
L'excess phase c'est la phase totale moins la phase minimum.
Si la phase minimum varie peu, parce que vous avez mesuré la phase après avoir corrigé la réponse, la différence entre la phase totale et l'excess phase sera très faible.
Pour avoir essayé de corriger soit avec la phase totale ou soit avec l'excess phase, en utilisant la mesure sans aucune correction, c'est la correction avec la phase totale qui donne les meilleurs résultats à l'écoute.
La limite de mon test est qu'il a été réalisé avec un HP large bande dont l'excess phase est pratiquement identique à la phase minimum : Ce point peut remettre en question la conclusion de mon test.

Vous pourrez lire sur internet la correction de la phase minimum. Oubliez.
Ou plutôt essayez, et comparez avec ce que je propose, vous saurez tout de suite à quoi vous en tenir, et vous n'aurez plus le moindre doute.

La première chose à faire est de mesurer, et de traiter la mesure, correctement.
J'utilise ARTA qui demande une position précise des traits jaune et rouge, dans le traitement de la mesure, pour avoir une phase acoustique exploitable dans les aigus.
Voir le chapitre : Mesure de la phase acoustique d'une enceinte.
La première mesure est réalisée à 3.5 D, ou D est le diamètre utile de la membrane du haut-parleur. D = racine( 4 * Sd / Pi ), avec Sd qui est la surface de la membrane.
La fenêtre doit être assez courte, 8 ms environ, pour avoir un résultat utilisable dans les aigus.
Avec une mesure à 117 cm d'un haut-parleur dont le saladier fait 41 cm, une fenêtre de 8 ms, la phase est correcte jusque 10000 Hz, pour un large bande de 38 cm qui coupe à 8000 Hz.

Prenons la phase mesurée avec ARTA de mes ALTEC 420-8B BIFLEX, phase mesurée à 117 cm du cache noyau, mesure fenêtrée à 8 ms et lissée en 1/2 octave.
La phase acoustique varie de 120° à 20 Hz à -30° à 10000 Hz sur le fichier .frd exporté par ARTA et fenêtré à 8 ms.
Si vous entrez cette courbe de phase tel quel dans RePhase, vous corrigerez très bien la phase acoustique au dessus de 125 Hz.
Pour les fréquences inférieures à 125 Hz, il faudra faire du multi fenêtrage, je vous l'expliquerai plus bas dans le chapitre.

Phase mesurée à 117 cm des ALTEC 420-8B BIFLEX

L'image ci-dessus vous montre la phase acoustique qui correspond à une courbe de réponse qui n'est pas corrigée.
La correction de la courbe de réponse va modifier la phase acoustique : Il faut donc corriger la phase acoustique après avoir fini de corriger la courbe de réponse.
Ci dessous la phase acoustique, après correction de la courbe de réponse, dans RePhase : Un boost dans les aigus, ça change la phase acoustique !!!

Phase mesurée importée dans RePhase, time offset 0 us

La remonté de 45° de la phase acoustique entre 3000 et 9000 Hz peut se corriger avec un retard pur.
La fonction dans RePhase qui permet de corriger le retard pur est "time offset".
Il faut essayer différentes valeurs de time offset pour mettre les aigus proche du 0°.

 

Trouver un time offset approché :

Avec un time offset de -10 µs :

Phase mesurée importée dans RePhase, time offset -10 us

 

Avec un time offset de -15 µs :

Phase mesurée importée dans RePhase, time offset -15 us

 

Avec un time offset de -20 µs :

Phase mesurée importée dans RePhase, time offset -20 us

 

Dans ce cas précis, je me suis réglé à l'oeil à -14 µs, pour être en moyenne à 0° entre 5000 et 10000 Hz.
Puis j'ai essayé à l'écoute -12 µs, -16 µs et -15 µs.
C'est cette dernière valeur de 15 µs que j'ai retenu à l'écoute.
Je pense que vous ferez le réglage à l'oeil, et que vous n'irez pas chercher la petite bête plus loin : Il y a une petite différence à l'écoute entre -14 et -15 µs, mais il faut être habitué à faire des comparaisons pour l'entendre...

 

Courbe de réponse et phase corrigée sont mesurés en même temps, en commençant par la courbe de réponse et en finissant par la phase acoustique.
La courbe de réponse est lissée en 1/2 octave, la phase acoustique aussi, c'est la même mesure pour les deux.
Au niveau du Q des corrections, j'avais trouvé 0.90 pour la courbe de réponse, j'ai trouvé Q = 1.58 pour la courbe de phase, 1.56 et 1.60 sont moins bons à l'écoute..
Pour un accident entre 4000 et 7000 Hz, c'est un Q = 3.30 pour la courbe de phase qui donne les meilleurs résultats d'écoute.
Pour un accident entre 70 et 250 Hz, c'est un Q = 2.40 pour la courbe de phase qui donne les meilleurs résultats à l'écoute.

Nous retrouvons le même comportement entre la phase et la réponse, les accidents se corrigent avec un Q plus faible dans le grave que dans le médium aigu.
Il faut commencer à faire le maximum des corrections avec un Q = 0.90 sur la réponse, avec un Q = 1.58 sur la phase, avant de corriger les accidents restants et ponctuellement avec un Q plus élevé, avec les valeurs indiquées.

 

L'effet fenêtre :

Nous pouvons avoir en un seul fichier une phase acoustique utilisable de 125 Hz à la limite de mesure dans l'aigu.
C'est une bonne nouvelle obtenue par le bon positionnement des traits jaune et rouge dans ARTA, positionnement qui ne fait pas consensus.
Il n'en n'a pas été toujours ainsi, si vous positionnez le traits jaune en bas de l'impulsion.

Pour avoir une mesure utilisable dans le grave, il faut augmenter la taille de la fenêtre. Facile ?
Si vous augmentez la taille de la fenêtre, vous perdez la phase utilisable dans les aigus, il va y avoir dans le résultat des marches de 360°...
Par contre la mesure sera bonne dans le grave : Fenêtre longue = bonne mesure dans le grave, fenêtre courte = bonne mesure dans les aigus.

Comment faire en pratique ?
Je n'ai pas trouvé d'autres solutions que de prendre plusieurs fenêtres, et de faire un traitement dans EXCEL...
J'ai lu que REW savait prendre des fenêtres courtes dans les aigus et longues dans les graves, il est capable d'avoir une mesure utilisable en une fois : Une bonne raison pour changer ?

Quel échelonnement en ms prendre ?
Je pense qu'il faut rester en 1/3 d'octave sur les fréquences limites :

  • 010 Hz, c'est à dire 1 / 010 = 100.000 ms
  • 012 Hz, c'est à dire 1 / 012 = 080.000 ms
  • 016 Hz, c'est à dire 1 / 016 = 062.500 ms
  • 020 Hz, c'est à dire 1 / 020 = 050.000 ms
  • 025 Hz, c'est à dire 1 / 025 = 040.000 ms
  • 032 Hz, c'est à dire 1 / 032 = 031.250 ms
  • 040 Hz, c'est à dire 1 / 040 = 025.000 ms
  • 050 Hz, c'est à dire 1 / 050 = 020.000 ms
  • 063 Hz, c'est à dire 1 / 063 = 015.873 ms
  • 080 Hz, c'est à dire 1 / 080 = 012.500 ms
  • 100 Hz, c'est à dire 1 / 100 = 010.000 ms
  • 125 Hz, c'est à dire 1 / 125 = 008.000 ms
  • 160 Hz, c'est à dire 1 / 160 = 006.250 ms
  • 200 Hz, c'est à dire 1 / 200 = 005.000 ms
  • 250 Hz, c'est à dire 1 / 250 = 004.000 ms
  • 320 Hz, c'est à dire 1 / 320 = 003.125 ms

Avec ces valeurs, et avec de la patience pour rentrer les 16 fichiers dans EXCEL, vous devriez avoir une courbe de phase acoustique réellement exploitable.
Les gains à l'écoute justifient pleinement le temps à y passer.
Je n'ai pas encore regardé comment nous pouvions réduire le nombre de fenêtres, je ne doute pas que ce soit possible.

Quel traitement faire dans EXCEL ?
Je prends le maximum de la réponse des 16 fenêtres, ce qui est un traitement très simple.
Pour la phase acoustique, après avoir correctement réglé le décalage de chaque fenêtre par un multiple de 360°, après avoir éliminé les valeurs inutilisables dans le médium aigu, je prends la moyenne du grave à 4000 Hz, et le maximum au dessus. Ce n'est pas simple à faire !!!
Sur la courbe de réponse, c'est l'écoute qui préfère cette solution.

Multi fenêtres de 3 à 100 ms sur la phase acoustique.
C'est le maximum de toutes les courbes de phase acoustique qui est retenu.
Les courbes fenêtrées à 50, 63, 80 et 100 ms ont été décalées d'un multiple de 360° comme indiqué sous l'image.

Multi fenêtres sur la phase acoustique

Décalage des mesures fenêtrées :
L'image ci-dessous montre en image deux hypothèses sur un autre haut-parleur :

  • Le fichier .frd d'une fenêtre à 25 ms tel qu'il est donné par ARTA.
  • Une référence fenêtrée à 15 ms, sans accident du grave à l'aigu, mais inutilisable dans les graves.
  • Hypothèse 1 avec une référence de phase dans le médium.
  • Hypothèse 2 avec une référence de phase dans le grave.

Le passage de l'hypothèse 2 à l'hypothèse 1 est très simple, il suffit de rajouter un multiple de 360°, 2x360=720° dans ce cas.
L'écoute confirme la pertinence de cette retouche, même si les règles pour la mettre en place ne sont pas toujours aussi simple que dans l'exemple.

Multi fenêtres sur la phase acoustique

 

Multi fenêtres de 3 à 100 ms sur la réponse.
C'est la maximum de toutes les courbes de réponse qui est retenu, parce que le maximum donne de meilleurs résultats à l'écoute que la moyenne.
Notez qu'au dessus de 1250 Hz les courbes sont toutes dans l'épaisseur du trait.

Multi fenêtres sur la phase reponse

 

Phase acoustique ou excess phase ?

Pour trancher entre les deux solutions sans se tromper il fallait au départ une bonne méthode pour récupérer une phase exploitable.
Dans ce test, c'est la méthode des 16 fenêtres qui à été utilisée : C'est lourd, ce n'est pas du tout ergonomique, mais ça marche...

Si vous corrigez l'excess phase, vous aurez un système à phase minimum.
A part en mettre plein la vu a des internautes qui n'en connaissent pas la signification exacte, cela ne vous avance pas à grand chose.
L'excess phase est une opération mathématique simple, "Phase acoustique" moins "Phase minimum" :
Si votre enceinte a un filtre passe tout pour éviter d'avoir à reculer le tweeter, elle n'est pas à phase minimum.
Si votre enceinte n'est pas à phase minimum, vous ne pouvez pas utiliser l'excess phase.
L'excess phase n'est pas utilisable dans tout les cas, c'est le point important à savoir.

Si vous corrigez la phase acoustique, vos enceintes vous donneront une phase à 0° sur toute la bande passante corrigée.
Une phase à 0°, c'est la fidélité par rapport au message sonore à reproduire.
Sur le plan théorique pur, de comparaison de l'excess phase avec la phase acoustique, l'avantage est à la phase acoustique...

L'essai à l'écoute des deux réglages confirme le gain de la phase acoustique par rapport à l'excess phase.
Il n'y a pas un monde d'écart entre les deux, mais un gain est un gain, et il faut prendre tout les gains possibles pour avoir une bonne écoute.
Corrigez la phase acoustique, et oubliez l'excess phase...

Imaginez une méthode qui dirai de prendre l'excess phase dans certain cas, la phase acoustique dans d'autres.
Comment s'y retrouver ?
Qui ira démonter le filtre passif d'une enceinte du commerce pour vérifier la phase à utiliser ?
La phase acoustique marche dans 100% des cas, ne nous prenons pas la tête...

 

Fichiers EXCEL pour le traitement du multifenêtrage :

Vous ne pouvez pas, à partir du traitement d'une mesure via 16 fenêtres différentes, trouver sans aide les valeurs à utiliser dans RePhase.
Une fenêtre vous donne trois valeurs, fréquence, amplitude et phase.
Il y a, toujours pour une fenêtre, 720 valeurs différentes de fréquences, et autant d'amplitude et de phase, c'est à dire 720 * 3 ) = 2160 valeurs numérique différentes. Et avec 16 fenêtres, vous avez 2160 * 16 = 34560 valeurs numériques différentes.

Avec autant de valeurs, pas question de les copier une par une à la main.
La méthode est d'importer 16 fois dans EXCEL les 2160 valeurs en une fois. C'est assez long comme cela.
Nous faisons des copier coller d'un fichier de mesure dans un fichier EXCEL que je vous propose de télécharger.
En pratique, j'ai un fichier pour l'enceinte Droite et un autre pour l'enceinte Gauche.
Téléchargez le fichier EXCEL de l'enceinte Droite.
Téléchargez le fichier EXCEL de l'enceinte Gauche.

Regardons le début du fichier EXCEL :

  • Colonnes C, D et E, lignes 3 à 722, nous avons les valeurs de fréquence, amplitude et phase.
  • Colonnes F et G, il y a des coeficients pour déplier automatiquement la phase, par multiple de 360°.
  • Colonne H, les valeurs de la phase sont dépliés pour les fréquences compatibles avec la taille de la fenêtre.
    La valeur est mise à 0 pour les fréquences inférieure.
  • Colonnes I et J, les valeurs en dB sont recopiées pour les fréquences compatible avec la taille de la fenêtre, et mise à 0 dB pour les fréquences inférieurs.

Le principe est le même pour les autres taille de fenêtre, vous voyez 3.125 ms (320 Hz), 4 ms (250 Hz).
Le tableau continue pour les 16 fenêtres, avec à chaque fois 8 colonnes par fenêtre, et une colonne bleu de séparation pour s'y retrouver d'un coup d'oeil.

La valeur A3 est une spécificité que je ne retiens pas.
La valeur A3 = 1 ne change rien par rapport à ce qui est indiqué.
Mais si vous mettez A3 = 2, par exemple, pour la fenêtre 3.125 ms (320 Hz), la valeur en dB ne sera recopiée que pour les fréquences 2 * 320 = 640 Hz.
Plus la valeur A3 augmente, plus la courbe de réponse moyenne se rapproche de la courbe de réponse "maxi des 16 fenêtres" dans le grave et bas-médium.
A ce jour j'ai retenu la courbe de réponse "maxi" que je préfère à la courbe de réponse moyenne avec A3 = 1.
Je n'ai pas encore essayé d'autres valeurs de A3, et je ne le ferai pas...

Début de la fenêtre Excell de traitement des données

 

La fin du tableau :

  • Colonne EH à EO : Le traitement de la dernière fenêtre à 100 ms, comme celle à 3.125 ou 4 ms .
  • Colonne EQ : Le max des 16 fenêtres pour la phase acoustique.
  • Colonne ES et ET : La courbe de réponse moyenne, en tenant compte de la valeur A3.
  • Colonne EU : La courbe de réponse maxi, en tenant compte de la valeur A3.
  • Colonne EW, EX et EY : Les valeurs à utiliser dans RePhase.

Fin de la fenêtre Excell de traitement des données

 

Valeurs à utiliser dans RePhase :

  • Faire un copier coller des colonnes EW3 à EY722 dans un fichier EXCEL vierge. Copiez les valeurs et pas les formules.
  • Faire un "enregistrer sous" au format .txt unicode, et fermer le fichier.
  • Il faut ouvrir de nouveau le fichier texte avec NotePad, et enregistrer sous au format ANSI.

Le fichier ainsi créé est utilisable directement dans RePhase.
S'il n'est pas au format AISI, ça ne marche pas...

Mes fichiers EXCEL ne sont pas à jour sur le dépliement de la phase acoustique.
Il y a des cas subtils qui sont moins simple à prendre en compte...
Sur les courbes de phases acoustique ci-dessous le traitement dans le grave de la courbe à 92 cm est meilleurs qu'aux autres distances.
Je changerai les fichiers en téléchargement, et si vous en avez besoin avant, envoyez moi un mail.

 

Avec une distance de mesure plus courte :

Philosophie sur la distance de mesure.
C'est une vision du point de mesure pour faire une correction par convolution qui donne les meilleurs résultats à l'écoute.

 

Si vous avez un grand pavillon de bas-médium à mesurer, vous ne pourrez pas le faire à courte distance parce que la mesure ne sera pas bonne.
La mesure au point d'écoute ne permet pas d'avoir une phase acoustique exploitable.
Je n'ai pas de solution à vous indiquer.

J'ai mesuré chacune de mes enceintes dans l'axe à différentes distances, distances arrondies au cm le plus proche :

  • A 3.50 D, 117 cm.
  • A 3.25 D, 109 cm.
  • A 3.00 D, 100 cm.
  • A 2.75 D, 092 cm.
  • A 2.50 D, 084 cm.
  • A 2.25 D, 075 cm.
  • A 2.00 D, 067 cm.
  • A 1.75 D, 059 cm.
  • A 1.50 D, 050 cm.
  • A 1.25 D, 042 cm.
  • A 1.00 D, 033 cm.
  • A 0.75 D, 024 cm.
  • A 0.50 D, 017 cm.

Première comparaison, mesure à 117 cm avec time offset = -15 µs par rapport à mesure à 100 cm avec time offset = -15 µs.
Deuxième comparaison, mesure à 100 cm avec time offset = -15 µs par rapport à mesure à 84 cm avec time offset = -15 µs.
Troisième comparaison, mesure à 84 cm avec time offset = -15 µs par rapport à mesure à 67 cm avec time offset = -15 µs.
Quatrième comparaison, mesure à 84 cm avec time offset = -15 µs par rapport à mesure à 75 cm avec time offset = -15 µs.
Cinquième essais, trouver le bon time offset à l'écoute pour la distance de 84 cm, +1 µs.
Sixième comparaison, mesure à 84 cm avec time offset = +1 µs par rapport à mesure à 92 cm avec time offset = +1 µs.
Septième comparaison, mesure à 84 cm avec time offset = +1 µs par rapport à mesure à 92 cm avec time offset = -3 µs.
L'écoute préfère la correction avec la mesure à 84 cm dans tout les cas. 117 cm < 100 cm < 92 cm < 84 cm > 75 cm > 67 cm.

Les deux images ci-dessous montre les différences entre les mesures à 117, 100, 92, 84, 75 et 67 cm.
Mesures de la courbe de réponse égalisées en niveau sonore à partir de la moyenne dans la bande de fréquence entre 250 et 4300 Hz, pas de différence significative les mesures restent dans l'épaisseur d'un gros trait.
Mesures de la phase acoustique qui montre quelque chose d'intéressant sur l'enceinte droite, chose qui ne se retrouve pas sur les mesures de l'enceinte gauche.

L'écoute confirme, aussi bien sur l'enceinte droite que la gauche, que c'est la mesure à 84 cm associée à la correction de la phase acoustique avec un time offset de 1 µs qui donne les meilleurs résultats.
Je n'ai pas d'explication.

6 courbes de réponse superposées à 117, 100, 92, 84, 75 et 67 cm

6 courbes de phase à 117, 100, 92, 84, 75 et 67 cm

 

Les quatre premières comparaisons ont été réalisées avec un time offset identique de -15 µs.
En gardant la correction pour une mesure à 84 cm, j'ai cherché quel était le time offset optimal. -15 µs < -10 µs < -5 µs < 0 µs < +1 µs > +2 µs > +5 µs.
Nous avons une raison de dire que la distance de mesure de 84 cm est optimale chez moi, le time offset presque à 0 µs : 1 µs en pratique.
Je n'ai pas essayé les 0.5 µs, la différence serait difficilement audible.
Ce n'est pas un hasard, c'est une réalité mesurée et écoutée aussi bien sur l'enceinte droite que la gauche.
Le gain à l'écoute est sensible, tout les gains sont bons à prendre.

La septième comparaison, réalisée après avoir calculé le time offset optimal à 92 cm, montre que les différences à l'écoute sont minimes entre deux solutions au point, et proches.
Si vous n'avez pas de bons critères d'écoute pour choisir, vous pouvez vous tromper.
Suite à ces essais deux points de mesures viennent de prendre du plomb dans l'aile :

  • La mesure au point d'écoute, qui ne permet pas d'avoir une phase acoustique utilisable.
    Cette mesure prend l'enceinte et toutes les réflexions de la pièce.
  • La mesure a très courte distance en champs proche (0.11 D), en extérieur, ou en chambre sourde.
    Ces mesures ne prennent que le haut-parleur sans le baffle step de l'enceinte et pas du tout la pièce.

La mesure à courte distance, 84 cm chez moi, prend un peu la pièce, et beaucoup plus le haut-parleur dans l'enceinte.
C'est une cote mal taillée entre les deux autres solutions, et c'est ce qui marche le mieux à l'écoute.
La meilleure écoute possible n'est-elle pas votre demande ?
Vous aurez à chercher quelle doit être la bonne distance de mesure...

Pour être sincère, je pensais, en faisant ce plan d'expérience, finir avec une mesure en extérieur.
Les essais ont indiqués une autre distance, avec une raison pour la justifier.
Prenons les gains à l'écoute, et laissons les théoriciens se pencher sur les raisons réelles !!!

 

Comment trouver en pratique la bonne distance de mesure à l'écoute :

La bonne distance de mesure est celle qui permet d'avoir "time offset" à 0 µs.
Les choses deviennent très simples, vous mesurez à différentes distances, vous corrigez la phase acoustique en laissant "time offset" à 0 µs, et vous écoutez.
La bonne distance de mesure, c'est la meilleure écoute...
Pas de prise de tête, pas d'essais à n'en plus finir, une rigueur implacable de la démarche.
Il va falloir finir les essais avec une distance de mesure à 1 ou 2 cm près.

Dans mon cas j'ai deux réglages bien validés, mesure à 117 cm avec un time offset de -15 µs, mesure à 84 cm avec un time offset de +1 µs.
Cela nous fait une différence de distance de mesure de 117 - 84 = 33 cm, et de time offset de -15 - +1 = 16 µs, c'est à dire pratiquement 2 cm par µs si la variation est linéaire...
C'est avec cette règle que j'ai pris un time offset de -3 µs pour la distance de 92 cm pour la septième comparaison.
Je vais refaire une série de mesures à 84 cm, 85 cm, 86 cm, 87 cm et 88 cm, et je devrai trouver l'optimum pas loin des 86 cm avec un time offset à 0 µs.

Mesures et essais en court.

 

Avons nous besoin d'une telle précision ?
Pour valider la méthode sans aucun doute.
Pour votre écoute sans doute pas, il faut pouvoir entendre les différences, et des internautes vous soutiendront qu'une différence de 5 µs n'est pas audible ce que je conteste fortement en comparaison instantanée.

Pour le positionnement du micro devant l'enceinte, 1 cm est facile à atteindre, 0.5 cm sont plus délicat, sur le gros cache noyau en aluminium de 75 mm de diamètre d'un large bande de 38 cm avec une suspension raide.
Mesurer la distance par rapport à un dôme souple d'un tweeter est plus délicat, même à 1 cm près : Dans ce cas prenez la tôle avant du tweeter en référence.
1 cm c'est 0.5 µs, c'est très précis.
Les essais sont long, il faut savoir s'arrêter un jour !!!

 

Les µs en images sur la courbe de phase acoustique :

La référence, time offset = +5 µs avec la phase corrigée.

La phase corrigée à 0° avec un time offset de +5 µs

 

Passage du time offset a +1 µs avec la phase corrigée pour +5 µs.
Pas de modification du grave jusque vers 1800 Hz, puis rotation de la phase acoustique vers -12° à -16° à 10000 Hz.
La courbe de réponse ne change pas, c'est bien la courbe de phase acoustique qui est modifiée.

La phase non corrigée avec un time offset de +1 µs

 

Action sur les potentiomètres pour remettre la phase à 0°.
Le résultat est très proche de celui de la première image avec un time offset de +5 µs.
Simplement la correction globale à 10000 Hz est différente de 12° à 16°.

La phase corrigée à 0° avec un time offset de +1 µs

 

Changer le time offset n'est pas neutre sur la correction de la phase acoustique.
Trouver le time offset qui convient le mieux à l'écoute à la distance d'écoute est bien.
Trouver la distance de mesure qui permet d'avoir les meilleurs résultats d'écoute avec un time offset à 0 µs est le meilleur réglage possible.

 

Windowing :

C'est un paramètre qui sert à générer le fichier de correction, il y a 23 choix possibles.
Le choix se fait à l'écoute comme pour les autres paramètres, un petit gain est toujours bon à prendre, une écoute de grande qualité est la somme de petits gains fait partout ou c'est possible.
J'ai faits les tests avec optimization moderate to -120 dB, taps réglé à 65536 et FFT length à 131072.
Le chapitre Installation et utilisation de RePhase vous explique les valeurs à utiliser sur les autres paramètres.

Windowing se règle sur bartlett-hann.
Je n'ai pas validé à l'écoute rectangular, hamming, cosine, lanczos, hann, blackmann, blackmann-harris, nuttall, blackmann-nuttall, bartlett, triangular et flat top.
A ce jour je n'ai pas d'avis à l'écoute sur les autres.

choix windowing dans RePhase

 

J'ai refait une série d'essais avec taps réglé à 65536, FFT lenght à 2097152 et avec optimization none comme expliqué à la rubrique Impulse Settings.
Windowing se règle sur albrecht 5-term.
Je n'ai pas validé bartlett-hann, albrecht 2-term, albrecht 3-term, albrecht 4-term, albrecht 6-term et albrecht 11-term.
Je n'ai pas refait d'essais avec rectangular, hamming, cosine, lanczos, hann, blackmann, blackmann-harris, nuttall, blackmann-nuttall, bartlett, triangular et flat top.
A ce jour je n'ai pas d'avis à l'écoute sur les autres, surtout sur les albrecht 7-term à albrecht 10-term.

 

Taps et FFT length :

Dans rePhase, lorsqu'une valeur de Taps est modifiée, le logiciel propose une valeur FFT length par défaut.
Ce sont :

  • Taps = 210 = 001024, FFT length = 016384
  • Taps = 211 = 002048, FFT length = 032768
  • Taps = 212 = 004096, FFT length = 032768
  • Taps = 213 = 008192, FFT length = 065536
  • Taps = 214 = 016384, FFT length = 065536
  • Taps = 215 = 032768, FFT length = 131072
  • Taps = 216 = 065536, FFT length = 131072
  • Taps = 217 = 131072, FFT length = 262144
  • Taps = 218 = 262144 : Valeur en rouge avec la version 1.4.3 de rePhase

J'ai commencé à faire mes essais, en augmentant le nombre de taps, et en prenant la valeur de FFT length par défaut.
Un nombre de taps plus élevé me donnait une meilleure écoute, sans que je puisse dire qui du nombre de taps ou de FFT length en était responsable.
Quand je suis arrivé au maximum de taps, 65536, j'ai continué les essais en changeant FFT length à la main : 131072, 262144, 524288, 1048576, 2097152 et 4194304.
L'écoute était améliorée à chaque fois.
14 mai 2020 : Il est possible de monter à 131072 taps avec la version 1.4.3 de rePhase, avec un gain de qualité dans les aigus par rapport à 65536.

J'ai essayé un peu plus tard FFT length = 4194304 avec Taps = 65536.
Le temps de calcul d'un fichier de correction devient long 3'30" avec FFT length = 4194304, au lieu de 2'00" avec FFT length = 2097152.
Parfois rePhase plante presque à la fin, sur les fichiers pour la télé avec 4096 taps et FFT length = 4194304.
Mais quelle qualité d'écoute !!!
Soyez patient, le gain à l'écoute le mérite...
14 mai 2020 : 131072 taps et FFT length = 4194304, le top de la qualité d'écoute.

Avec un peu plus de recul, j'ai fait un essai de plus : Taps = 214 = 16384, FFT length = 2097152.
Une petite perte de qualité à l'écoute par rapport à Taps = 216 = 65536, FFT length = 2097152, et un temps de calcul du fichier de correction aussi long.
La différence de qualité se perçoit sur la durée, en comparaison instantanée c'est moins évident.

La qualité d'écoute dans le médium-aigu c'est FFT length : Plus la valeur est élevée, meilleure est l'écoute.
La bonne correction dans les graves c'est le nombre de taps :
- Avec 4096 taps, vous corrigez parfaitement au dessus de 70 à 80 Hz, moins bien en dessous, très mal dans l'extrême grave.
- Avec 131072 taps vous corrigez parfaitement jusque dans l'extrême grave.
Le temps de calcul d'un fichier de correction, c'est FFT Length, plus la valeur est élevée plus le temps de calcul est long, 3'30" avec FFT Length = 4194304 sur mon PC bureautique.

 

Mes recommandations :

  • Avec un PC normalement puissant, il n'y a pas de compromis possible sur le critère de la qualité d'écoute, vous prenez le maximum de taps : 131072 sur la version 1.4.3 de rePhase, et FFT length lui aussi maximum : 4194304.
    Je n'ai jamais pu mettre en évidence une limitation de la qualité d'écoute avec un nombre de taps élevés, à cause d'un processeur qui n'arrivait pas à suivre.
    Si les versions supérieures de rePhase permettent des valeurs encore plus élevées, il faudra les adpoter.
     
  • Avec un mini DSP vous êtes beaucoup plus limité, il faut jongler entre les valeurs de taps des canaux, plus pour le grave, moins pour les aigus.
    Vous n'êtes pas limité sur FFT length.
    Pour une utilisation sur 2 canaux stéréo avec un mini DSP 2x4 HD à 48 kHz, vous pouvez avoir 4060 taps par canal, à condition de mettre 10 taps sur les 2 canaux inutilisés.
    Je ne comprends pas qu'il n'y ai pas sur le marché de mini DSP qui acceptent un nombre de taps significativement plus grand.

 

Avec Taps = 131072 et FFT length = 4194304, si vous devez génerer des fichiers de correction dans plusieurs formats numérique il faut fermer rePhase et le r'ouvrir entre chaque fichier.
Si non, rePhase plante et se ferme tout seul...
Optimization doit être sur : none, si non rePhase plante.

Avec Taps = 4096 ne dépassez pas FFT length = 2097152, et mettez optimization sur extensive.
Si non, rePhase plante...

 

Impulse Settings :

Une fois la bonne valeur de windowing trouvée j'ai comparé optimization moderate to -120 dB avec optimization extensive to -120 dB, puis j'ai essayé optimization extensive to -150, -200 et -500 dB pour garder -500 dB.
optimisation extensive to -500 dB est le meilleur (je n'ai pas essayé Maximal par rapport à Extensive), mais avec un ordre de grandeur de moins par rapport à windowing, c'est du fifrelin, un tout petit gain.

La question a été posée la question au concepteur du logiciel rePhase pour essayer de faire la part des choses.
Voici la réponse de Thomas Drugeon :

L'impact de l'algo de windowing sera surtout visible sur une FIR courte (trop courte pour une correction donnée à une fréquence de sampling donnée, disons), avec des effets différents sur la fonction de transfert obtenue (courbes "results").
Un windowing "brutal" (genre rectangular, ou hamming) donnera un "plafond" plus élevé dans les stop band (ripples, etc., un genre de noise floor de la correction...), alors qu'un windowing plus "doux" (genre blackman, ou les albrecht d'ordre élevé) donnera un passband et un début de stopband qui collera moins au target.
C'est un choix qui dépend du type de correction visé (en gros plus la magnitude varie et plus on a intérêt à utiliser un windowing doux).
Si l'on a suffisamment de taps disponibles (ce qui est normalement le cas quand la correction est appliquée en software, surtout en stéréo), alors l'impact est quasi nul car il ne doit quasiment plus y avoir d'énergie aux extrémités de la FIR (à moins que le centrage soit extrême).
En gros ce qui sera audible se verra forcément sur les courbes de réponses : il n'y a pas de magie cachée.

En ce qui concerne l'optimisation, c'est là aussi à réserver aux cas ou la FIR est trop courte et où la courbe de réponse est trop éloignée de la courbe cible : L'optimisation va tenter de rapprocher la courbe de magnitude de la cible, parfois (souvent) au détriment de celle de phase, et on perd donc potentiellement la relation magnitude/phase (on peut par exemple chopper du pre ringing sur une correction purement en phase minimale).
Comme la magnitude est plus importante que la phase dans le rendu c'est un compromis valable quand on est un peu court en taps, mais pas si on en a suffisamment.
En outre la valeur en dB de l'optimisation est utilisée pour déterminer quand le processus itératif doit s'arrêter (ie quand il commence à empirer les choses plutôt que de les améliorer) en considérant la réponse dans les stopband jusqu'à -X dB.
Sur une correction qui n'a pas de stopband (genre EQ ou correction de phase pure) ce paramètre n'aura aucun effet.

Si on a suffisamment de taps (genre 1 seconde de FIR) le mieux à mon avis est de se passer d'optimisation (c'est pour cela qu'elle est décochée par défaut depuis la version 1.2.0) et de prendre un windowing relativement doux, pour la paix de l'esprit...

Je n'avais pas fait d'essais avec "optimization none", je n'imaginais pas que ça pouvait être meilleurs à l'écoute.
Pourtant après essais à l'écoute j'ai conservé la solution, avec un gros doute sur le paramètre windowing à utiliser.
Une nouvelle série d'essais sur windowing est en court, voir la rubrique Windowing.

Avec Taps = 216 = 65536, FFT length = 2097152, prenez optimization none.
Avec Taps = 216 = 65536, FFT length = 4194304, prenez optimization none.
Avec Taps = 217 = 131072, FFT length = 4194304, prenez optimization none.
Avec Taps = 214 = 16384, FFT length = 2097152, prenez optimization extensive ou maximale to -500 dB. (3 itérations avec optimisation extensive).

La Fonction de fenêtre dans WIKIPEDIA.
C'est là ou vous trouverez la signification des termes savants utilisés ci-dessus.
Vous ne serez probablement pas plus avancé après l'avoir lu...

Les paramètres Impulse Settings que j'utilise :
Pour rate, je génère des fichiers à 44100, 48000, 88200, 96000, 176400 et 192000 Hz pour la musique dématérialisée avec JRiver, uniquement 48000 Hz pour le son de la télé, à 44100 Hz pour le mini DSP.
Quand je change Rate je change aussi la partie correspondante de filename, pour m'y retrouver ensuite.

14 mai 2020 : Avec JRiver, le nombre de taps passe à 131072. L'image sera changée plus tard !!!
rePhase version 1.4.3

Avec JRiver

Pour la télé avec VSTHost

Pour un mini DSP

Paramètres Settings de RePhase pour la musique dématérialisée

Paramètres Settings de RePhase pour le son de la télé

Paramètres Settings de RePhase pour un mini DSP


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Merci pour votre visite.


Dôme acoustique : La conception des enceintes acoustiques.


Il y a un savoir vivre élémentaire qui consiste à demanderl'autorisation avant de reprendre tout ou partie de ce qui est écrit dans ce chapitre.
Je vous donnerai l'accord, demandez-le simplement pour être en règle. Sont exclus les demandes extravagantes.