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

Mise à jour : 16 mai 2019.

 

Je lits trop souvent sur les forums 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.
Comme tout changements ça ne plaira pas à tous, mais là j'ai l'habitude de me prendre des coups sur certains forums, et de les rendre...

 

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 ou très large ?
  • 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.
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 des forums, 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.

Le DAC est un RME ADI-2 DAC, avec son driver ASIO MADIFACE. 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 preté par un internaute.
Une liaison XLR est moins bonne à l'écoute, dans cette configuration.

 

Se donner les moyens d'entendre la différence :

Depuis 47 ans 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 1 avec un réglage 2 en stéréo sur les deux enceintes ensembles, soit un réglage 1 avec un réglage 2 en monophonie sur l'enceinte droite ou un réglage 1 avec un réglage 2 en monophonie sur l'enceinte gauche.
Ce réglage en mono D1 / D2 ou G1 / G2 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 ses comparaisons est de pouvoir passer en moins de 1 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 la hauteur.

La touche mono numérique.

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 D1 avec D2, G1 avec G2 en mono, et 01 avec 0.2 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 ééchelle que ci-dessus, sur une correction de -3 dB à 630 Hz, un Q = 0.88, valeur que j'ai trouvé et validé exclusivement à l'écoute.

rephase1.png

Avec un Q des corrections faibles, tel le 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 membres des forums 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 0.88 ?
Sur mon système équipé d'ALTEC 420-8B BIFLEX au moment ou j'ai fait 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.
Ecoute, le résultat était meilleurs...
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'ai 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.
Essayez à l'écoute des Q faibles, ça ne coûte rien...

 

Les accidents ponctuels :

Certains, et pas tous, accidents ponctuels se corrigent avec un Q supérieur à 0.88.
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

Les autres accidents ponctuels peuvent se corriger avec un Q supérieur à 0.88 a condition de valider la nouvelle valeur à l'écoute.
Ce sont des corrections ponctuelles, sur une fréquence le Q peut être supérieur à 0.88, sur les autres fréquences de part et d'autre le Q est à 0.88
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 = 0.88.
N'essayez pas n'importe quoi...

 

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 la phase minimum 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.

 

La courbe cible :

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 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 est possible 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 des forums 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 c'est votre façon de le faire, 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...

 

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 : 1/24e d'octave, 1/12e d'octave, 1/6e d'octave, 1/3e d'octave, 1/2e d'octave, et à l'octave.
Même avec un Q = 0.88 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 1/2e d'octave.
La courbe de réponse a moins d'accidents qu'un 1/6e d'octave ou plus, le Q = 0.88 ne permet pas de corriger les gros accidents :
Le compromis lissage en 1/2e d'octave, Q = 0.88 et courbe cible bien réglée est convainquant à l'écoute.
Cela fait des années que je suis sur les forums, cette information là je ne l'ai jamais lue nule part...

 

La phase acoustique :

Prenons la phase mesurée de mes ALTEC 420-8B BIFLEX, phase mesurée à 117 cm du cache noyau, mesure fenêtrée à 30 ms et lissée en 1/2 octave.
La phase acoustique varie de -169° à 0.5 Hz à -4270° à 22008 Hz sur le fichier .frd exporté par ARTA.
Si vous entrez cette courbe de phase tel quel dans RePhase, vous ne pourrez rien en faire, il y aura trop de traits verticaux.

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

La phase acoustique comprend deux composantes, une phase à corriger et un retard pur : Il faut retirer le retard pur de la phase mesurée.
Prenons deux points, un point de référence à 0 Hz et 0° et un point mesuré à 22008 Hz et -4270°.
Posons une équation phase = A * fréquence + B.
Nous pouvons trouver A et B pour faire passer la droite par les deux points particuliers, et calculer le retard pur pour toute les fréquences.
Avec le point de référence à 0 Hz et 0°, B = 0, A = -4270 / 22008 = -0.19402.
Enfin il ne reste qu'à retrancher le retard pur du retard mesuré pour avoir la phase à corriger.
J'utilise EXCEL pour les calculs, ce n'est pas direct. La méthode sera écrite, un fichier EXCEL pré rempli sera proposé.
C'est cette phase corrigée qui sera utilisée dans RePhase.

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

Le gros avantage de cette méthode est que même si le retard total est très important, par exemple avec une mesure au point d'écoute à 4 m, vous pourrez calculer une phase corrigée qui sera exploitable.
Avec une mesure au point d'écoute chez moi vers 4 m, le retard total est de 16200°, la phase corrigée est calculable.

Courbe de réponse et phase corrigée sont mesurés en même temps.
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 0.88 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 = 0.88 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.

 

Distance de mesure :

C'est le point le plus polémique de ce plan d'expériences, je ne compte plus le nombre d'internautes qui recommandent la mesure au point d'écoute, avec une moyenne de plusieurs mesures autour ce ce point d'écoute.
Je viens sans le moindre dogme, sans idée préconçue, dans le seul but de trouver la meilleure solution.
Si le point d'écoute est la bonne solution, je le dirai, si c'est une distance plus courte je le dirai aussi...

Les essais seront fait après la phase acoustique, sur une base de travail parfaitement au point.
Mes essais actuels utilisent une mesure à 3.5 D, 117 cm.

 


Fin provisoire, essayer et rédiger demande du temps...
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Dôme acoustique : La conception des enceintes acoustiques.


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