1-2-3-5 : Corrections par convolution sans mesure.

Mise à jour : 24 mai 2023, Antidote 11.

 

Pourquoi ce chapitre ?

Vous lirez partout que vous ne pouvez pas faire de bonnes corrections sans mesure.
Je suis 100% d'accord avec cette information, mais...
La mesure est un frein pour beaucoup d'entre vous, et si nous acceptons de ne pas faire les choses aussi parfaitement que possible, nous pouvons avoir un gain sensible avec une correction incomplète.
Le but de ce chapitre est de vous donner les pistes pour les premières corrections sans mesure, avec une validation systématique à l'écoute.

C'est une méthode pragmatique qui vous donnera le maximum de gain à l'écoute pour le minimum d'agent dépensé.
C'est une méthode qui fera sans doute hurler certains audiophiles pour qui la perfection sonore n'accepte aucun compromis possible.
En tant qu'amateur indépendant de toutes contraintes commerciales, le bon sens pragmatique m'a fait ressentir le besoin de ce chapitre.
C'est vous, les utilisateurs, qui direz si c'est une bonne idée ou pas.

 

Le matériel :

Dans mon cas la lecture des fichiers dématérialisés était réalisée avec Foobar dans un PC sous Windows 10.
Deux DSP avaient été ajoutés, Resampleur SoX pour l'upsampling à un format numérique supérieur, Convolver pour calculer la correction en temps réel pendant la lecture du CD dématérialisé.
La configuration de l'interface numérique de sortie doit être très soignée, la qualité d'écoute est à ce niveau.
Ne cherchez pas midi à quatorze heures, avec un PC sous Windows c'est un driver ASIO ou WASAPI qu'il vous faut, oubliez les autres DS (Direct Sound) et KS (Kermel Streaming).
Vous trouverez les autres informations nécessaires dans le menu PC et hi-fi.
Dans cette solution, qui marche très bien lorsqu'elle est bien mise en œuvre, le côté gratuit des logiciels est très intéressant : des gains à l'écoute sans dépenser un sou, dans le monde de la hi-fi c'est rare !!!

Je ne sais pas ce qu'il faut faire avec les autres configurations sous MAC ou LINUX, je n'ai pas essayé.
Quant aux lecteurs réseau, si vous êtes dans l'impossibilité de corriger, il faudra faire une réclamation bien sentie à ceux qui vous ont conseillé la solution.

En 2022, avec JRiver, tout est en standard dans le logiciel...

 

La courbe cible :

Nous faisons l'hypothèse que vos enceintes ont une courbe de réponse linéaire, au moins dans la chambre sourde du fabricant.
La vérité est que votre pièce crée des accidents dans la courbe de réponse, mais que ces accidents ne sont visibles qu'à la mesure.
Donc nous ne traitons pas les accidents dans la courbe de réponse dus à la pièce et au placement des enceintes dans la pièce.

La plupart d'entre nous ont placé leurs enceintes dans leur salon, qui n'ai pas traité acoustiquement.
Le ressenti à l'écoute, par rapport à ce que vous entendez au concert acoustique qui reste la référence, est un excès dans le médium aigu.
Certains ne ressentent pas l'excès de médium aigu, mais notent un manque de grave.
Peu importe, les deux se traitent en même temps avec une courbe cible linéaire, mais avec une pente qui atténue les aigus par rapport aux graves.
La courbe cible Tilt se rentre directement dans rePhase, et utilise en 2022 3 corrections placées dans 1 Bank : ma courbe cible, obtenir une pente continue avec rePhase.
La dernière évolution de cette courbe cible est montante de 10 à 75 Hz, plate de 75 à 225 Hz, et descendante comme sur l'image au-dessus de 225 Hz.

Même avec les mesures je ne sais pas régler la pente de la courbe cible, le réglage est exclusivement à l'écoute.
Essayez plusieurs fichiers différents avec plusieurs pentes différentes et gardez ce qui vous semble le plus juste à l'écoute.
Si vous avez pris de mauvaises habitudes d'écoute, commencez avec une pente presque horizontale, et au fil des semaines augmentez peu à peu. Prenez votre temps !!!

Avant d'acheter un caisson de graves, essayez cette courbe cible sur plusieurs jours.
Mon plus grand plaisir sera d'apprendre que vous avez renoncé à votre achat, et que la courbe cible a apporté la réponse attendue...
Gardez en tête qu'un bon 40 Hz sans caisson est préférable à un moins bon 30 Hz avec un caisson mal raccordé.

Ci-dessous les valeurs que j'utilise avec mes 20DE8 dans mon salon non traité.
Les valeurs sont rentrées dans l'onglet Paragraphic Gain EQ.
Les Bank 1, 2 et 3 sont utilisées pour la correction du haut-parleur à la mesure, avec une réponse linéaire.

 

La phase acoustique :

La correction de la phase acoustique se prête bien à un réglage à l'écoute.
Il suffit d'analyser sur le papier ses enceintes pour savoir ce qu'il faut corriger.
Il faut surtout savoir écouter et choisir le bon réglage : la connaissance du son réel des instruments dans un concert acoustique est une aide précieuse, la taille de l'image sonore est la méthode qui marche à coup sûr.

En passant à la mesure, parce qu'il faudra y passer un jour, vous oublierez complètement cette partie.
En mesurant l'exess phase, tout ce qui doit être corrigé sera vu à la mesure, et le retard pur qui n'a pas à être corrigé ne sera pas pris en compte.

 

Tweeter :

Votre tweeter n'a pas une bande passante infinie dans les aigus, à la coupure acoustique il y a des rotations de phase acoustique qu'il faut corriger.
Dans rePhase la correction se fait dans Filters Linearization, dans la partie Crossover.

Commencez à corriger en LR24 à 20000 Hz, puis essayez différentes fréquences de coupure dans un premier temps, un LR36 dans un second temps.
Dans les haut-parleurs large bande seuls, le VISATON B200 c'est LR24 à 17750 Hz, le DAVIS 20DE8 c'est LR24 à 19000 Hz.

Vous allez très vite vous rendre compte que le rendu des aigus est d'une tout autre classe, comme si la qualité du tweeter était montée d'un coup en gamme.
Pour un haut-parleur large bande seul, la qualité de l'aigu est celle d'un bon tweeter, mais avec une fusion irréprochable avec le médium, fusion et cohérence que très peu d'enceintes multivoies donnent.

Une remarque :
Les systèmes de mesure sont limités en bande passante dans les aigus, soit parce que la bande passante du micro est limitée, soit parce que la fréquence d'échantillonnage de la partie numérique limite cette bande passante.
Sur ce réglage, vous serez toujours meilleurs à l'écoute qu'à la mesure...

 

Grave :

Votre grave n'a pas une bande passante infinie dans le grave, à la coupure acoustique il y a des rotations de phase acoustique qu'il faut corriger.
Dans rePhase cette correction se place dans l'onglet Box, avec l'option Vented pour les enceintes à évent, avec l'option Closed pour les enceintes closes.

• Pour les enceintes DIY, les outils de calculs du site vous donnent directement les valeurs à utiliser pour les enceintes closes ou avec évent.
• Pour les enceintes du commerce closes, si vous avez la courbe d'impédance, vous avez directement la fréquence à utiliser.
  Reste à choisir le Q à l'écoute, ou à le calculer avec la courbe d'impédance comme pour le Qts d'un haut-parleur.
• Pour les enceintes du commerce avec évent, la fréquence à utiliser est supérieure à la fréquence d'accord de l'évent.
  Avec la surface de l'évent, sa profondeur et le volume de l'enceinte, la fréquence d'accord se calcule facilement, Formulaire de calcul d'évent : Quel accord ?
  Commencez avec High et cherchez la bonne fréquence à l'écoute, puis essayez à l'écoute Std et Low.

Sans correction, votre grave est lourd avec du traînage.
Si vous surcorrigez la phase acoustique, votre grave deviendra léger et sans consistance.
Entre les deux se trouve le bon réglage...

 

Filtre de coupure :

Si vous avez un haut-parleur large bande, vos réglages sont terminés.
Si vous avez une enceinte à deux voies, vous avez une coupure à corriger.
Si vous avez une enceinte à trois voies, vous avez deux coupures à corriger.
Dans rePhase la correction se fait dans Filters Linearization, dans la partie Crossover.

Les constructeurs indiquent souvent les fréquences de coupure de leur filtre. Il faut commencer avec ces valeurs.
Au niveau des pentes, essayez LR12, LR24, LR36 et gardez ce qui marche le mieux.
Imaginez un tweeter filtré à 2500 Hz à 12 dB/octave, le tweeter à une coupure acoustique en passe haut, il y a de grande chance qu'il faille le corriger en LR24.

Avec un bon réglage, en pratique avec un réglage bien approché puisqu'il n'est pas fait à la mesure, vous entendrez mieux les arrière-plans et la scène sonore sera plus grande.
Je ne serai pas surpris que certains détails qui passaient inaperçus deviennent audibles.
Enfin comme les fréquences, du grave à l'aigu, vont arriver dans le bon ordre temporellement parlant, la dynamique sera beaucoup plus juste.

 

Ci-dessous les valeurs que j'utilise sur mes large bande DAVIS 20DE8 dans 136 L avec un accord à 28.3 Hz.
Vous trouvez la correction de la coupure acoustique dans le grave et dans les aigus.
Comme il s'agit d'un haut-parleur large bande, il n'y a pas de filtre de coupure.

 

Un filtre passe haut :

En dessous d'une certaine fréquence, le grave devient inaudible, et les membranes des haut-parleurs de grave continuent de s'affoler.
Il ne sert à rien d'envoyer des fréquences trop basses aux enceintes.
Comme d'habitude, la fréquence à laquelle il faut couper l'extrême grave doit être trouvée à l'écoute.
Pour une enceinte avec évent, cette fréquence est un peu inférieure à la fréquence d'accord, Fb moins 7 à 8 Hz pour commencer.
Dites-vous bien que la mesure ne serait pas d'un grand secours pour ce réglage.

Dans l'onglet Linear-Phase Filters prenez un filtre high-pass, Butterworth, 30 dB/octave, à Fb moins 7 à 8 Hz pour commencer.
Essayez à l'écoute d'autres fréquences jusqu'à trouver l'optimum.

La tenue à la puissance de vos enceintes sera améliorée, vous allez pouvoir écouter un peu plus fort.
Si vous ne changez pas votre niveau d'écoute, la distorsion aux très basses fréquences, l'intermodulation avec le bas médium sera réduite, vous allez gagner en qualité d'écoute.
Si votre pièce à une résonance comme une cloche dans l'extrême grave, ne pas envoyer les fréquences qui excitent cette résonance supprime ou limite le problème.

 

Ci-dessous les valeurs que j'utilise sur mes large bande DAVIS 20DE8 dans 136 L avec un accord à 28.3 Hz.
Aujourd'hui je mettrai un filtre Butterworth à 30 dB/octave vers 21 Hz, avec une validation à l'écoute. Je prendrai aussi un filtre Minimum-Phase Filters.

 

Une correction ponctuelle :

Lorsque j'avais le filtre actif BEHRINGER DCX 2496 dans mon installation, je trouvais les corrections qui marchaient le mieux à l'écoute.
Pour ne pas partir complètement dans le décor je vérifiais régulièrement à la mesure ce que je faisais, mais la base des réglages c'était l'écoute.
Le DCX dispose d'un menu permettant de faire des corrections du type "bosse ou creux de dromadaire", plateau dans les aigus ou dans le grave.
Chaque correction comprend trois paramètres, la fréquence, l'atténuation ou le gain, le Q qui caractérise une correction très pointue, ou très large.
La touche COMPARE du DCX permettait de comparer deux réglages, un mémorisé, l'autre en test, et de garder le meilleur.
En 10 minutes environ, une correction était au point sur les trois paramètres.

Avec rePhase, il faut un fichier de correction par essai.
Si vous voulez essayer une correction à 2500 Hz en comparaison avec une correction à 2750 Hz, il faut deux fichiers de corrections.
Si vous ne savez pas entre 1000 et 5000 Hz ou doit se placer la fréquence de la correction, avec un pas de 250 Hz il faut 20 fichiers de corrections...
Faites-les au fur et à mesure des essais, vous trouverez certainement l'optimum avant les 5000 Hz.
La règle est de ne changer qu'un seul paramètre par essai, une série d'essais pour la fréquence, une autre pour le Q, une troisième pour l'atténuation.
Vous pouvez commencer avec un pas large, de 500 Hz en 500 Hz, de 0.3 dB en 0.3 dB, et une fois la correction cernée finir avec un pas beaucoup plus fin.
Au début vous commencerez sans doute avec un pas de 1.0 dB en 1.0 dB, de 2500 Hz en 2500 Hz, pour le réduire peu à peu avec plus d'habitude d'écoute.

Les valeurs typiques pour commencer sont une fréquence, Q = 0.8, atténuation -0.5 dB.
Le principe consiste, pour chaque réglage, à dépasser la valeur optimale pour être certain de l'avoir trouvée :
Soit trois essais par exemple le 16, 17 et 18, si le 17 est meilleur que le 16 et que le 18, l'essai 17 est l'optimum.
L'erreur à ne pas commettre est de se dire que les résultats avec l'essai 17 sont bien assez bons comme cela, donc on ne fait pas le 18...
Vous ne serez certain de votre réglage que si vous avez trouvé l'optimum sur chacune des trois valeurs du réglage.

L'utilisation d'une correction ponctuelle, c'est par exemple pour calmer la remontée dans le médium de la réponse d'un large bande.
Ce qui se fait avec un filtre passif appelé correcteur RLC peut se faire avec une correction ponctuelle.
Peu importe la raison de cette remontée, baffle step ou bosse dans le médium, la correction ponctuelle y arrivera avec une bonne approche.

 

Pour moi qui ai pratiqué le DCX et sa souplesse de mise au point, je ne me vois pas partir pour 50 essais avec 50 fichiers à générer dans rePhase.
En pratique j'ai développé la touche mono numérique, utilisée avec JRiver.

 

Ci-dessous les valeurs théoriques que je pourrai utiliser sur mes large bande DAVIS 20DE8 si je supprimais le correcteur RLC passif.
Je n'ai pas essayé en pratique, puisque je corrige actuellement avec un correcteur de courbe de réponse RLC passif.
C'est une base de départ si vous avez un haut-parleur large bande dans une enceinte de 350 mm de large.

 

Exemple de correction de la phase acoustique sans mesure :

Si l'idéal est de faire une correction à la mesure, cette mesure est difficile, avec des risques d'erreurs importants.
Nous avons tous des oreilles qui nous permettent de trouver la correction à l'écoute.
Nous allons parler ici de cette méthode.

Nous allons prendre un exemple, des enceintes à 2 voies avec une coupure entre 2500 et 3000 Hz en Q-LINK 18, un haut-parleur large bande VISATON B200 dans 32 L clos avec une transformée de Linkwitz Qt = 0.58 et Ft = 66 Hz, et un tweeter isodynamique.
Il y a trois corrections à faire :

• La correction de la coupure acoustique du B200 dans le grave.
• La correction de la fréquence de coupure.
• La correction de la coupure acoustique du tweeter au-delà de 20000 Hz.

Il n'y a pas que les coupures acoustiques qui doivent être prises en compte, les coupures de vos électroniques font aussi varier la phase du signal et cela se traduit par une variation de la phase acoustique du signal sonore reproduit par vos enceintes.

 

Les valeurs à entrer dans rePhase :

La courbe de phase acoustique est en pointillé.
La courbe de réponse en trait fort continu sera traitée au paragraphe suivant.
La courbe cible affichée est la courbe ISO 2969 X. Je vous recommande ma courbe cible.

 

• Dans Box, la coupure acoustique du haut-parleur de grave, 60 Hz pour Qt = 0.577 dans mon cas.
  Vous avez des valeurs pour les enceintes closes, et pour les enceintes à évent.
• Dans Crossover, la fréquence de coupure du filtre de séparation, avec le type de filtre.
  Pour le type de filtre, vous avec le choix entre LR12, LR24, LR36, etc. La limite est LR120.
  J'ai utilisé LR24 pour mon filtre Q-LINK 18.
• Dans Crossover, la fréquence de coupure acoustique du tweeter à 26000 Hz en LR24.

Vous pouvez conserver les autres valeurs utilisées dans la partie Impulse Settings, en sachant que j'ai limité le nombre de Taps pour ne pas avoir un décalage entre l'image de la télé et le son qui passe par les corrections.
Concernant le nombre de Taps, voir le chapitre sur JRiver.
Le nom du fichier dans filename est une aide précieuse pour vous y retrouver : 60_058_2500_26024_50048. Vous retrouvez :

• La partie grave, 60 Hz pour Q = 0.577 arrondi à 0.58
• La coupure du filtre à 2500 Hz en LR24.
• La coupure du tweeter à 26000 Hz en LR24.

Pour le tweeter, dont je ne connaissais pas la courbe de réponse constructeur j'ai fait trois séries d'essais :
J'ai généré 5 fichiers avec des coupures à 20000 Hz, 25000 Hz, 30000 Hz, 35000 Hz et 40000 Hz. J'ai conservé 25000 Hz.
J'ai généré deux autres fichiers avec des coupures à 22500 et 27500 Hz. J'ai encore conservé 25000 Hz.
J'ai généré deux autres fichiers, avec une coupure en LR24 à 25000 Hz, puis en LR24 à 26000 Hz.

J'ai appliqué une méthode identique pour la coupure entre les deux haut-parleurs, et la coupure du grave.
La coupure du grave est un peu plus particulière, il y a deux paramètres à vérifier, le Q_tct et le F_ct. La règle est de ne changer qu'un seul paramètre à la fois.
Je me suis fixé Ft et j'ai cherché Qt parmi les trois valeurs les plus proches, 0.500, 0.577, 0.707. J'ai gardé 0.577.
Puis en gardant 0.577 constant, j'ai cherché Ft parmi les valeurs 66, 63, 60, 57, 55 Hz. J'ai gardé 60 Hz.
Si Ft change beaucoup, il faut refaire une passe sur Qt, ce n'était pas mon cas.
Itérations et méthode, il n'y a pas d'autre solution.

Le réglage décrit ci-dessus, et s'il est bien réalisé, vous permet d'avoir la phase mesurée dans moins de ±30° entre 30 Hz et 20000 Hz, ce qui est assez remarquable pour un réglage exclusivement à l'écoute.
Si vous aviez des hésitations parce que vous n'avez pas de matériel de mesure, elles n'ont plus de raison d'être...
Je pense en outre que cet écart de ±30° va pouvoir être réduit encore en allant chercher des corrections aux très basses et aux très hautes fréquences.
Dans tous les cas, c'est bien la preuve que les coupures naturelles des électroniques doivent aussi être intégrées dans une correction globale avec les enceintes.

 

Correction de la phase acoustique sans mesure en images :

C'est le VISATON B200 utilisé en haut-parleur large bande dans une enceinte close de 30 L.
Les corrections sont les corrections théoriques validées à l'écoute.

La phase acoustique sans correction.

 

La phase acoustique avec correction théorique.
La phase acoustique reste dans ±45° entre 20 Hz et 20000 Hz.

 

La phase minimum avec correction théorique.

 

L'excess phase avec correction théorique.

 

Atténuer le niveau d'entrée :

Il ne faut en aucun cas que le niveau sonore numérique dépasse le 0 dB.
Un réglage à -0.1 ou à -0.2 dB est suffisant dans la plupart des cas.
Le réglage se trouve dans l'onglet General.

 

Générer le fichier .wav à utiliser dans Convolver :

Il y a des pièges dans les paramètres à utiliser.

• Taps est une puissance de 2 : 2¹³ = 8192, 2¹⁴ = 16384, 2¹⁵ = 32768, 2¹⁶ = 65536, 2¹⁷ = 131072, 2¹⁸ = 262144.
  Comme nous corrigeons la phase aux très basses fréquences, un nombre de Taps élevé est nécessaire, 65536, 131072 ou 262144.
• Après une recherche sur internet, j'ai mis Windowing sur Hamming qui me semble être la meilleure solution.
  Je suis intéressé par les autres avis !!!
• Pour la lecture des CD, Rate ne peut prendre que 4 valeurs ; 44100 Hz, 88200 Hz, 176400 Hz, 352800 Hz.
  Vous devez avoir la même valeur que celle utilisée dans Resampleur SoX.
  La limite est celle de votre matériel, chez moi c'était à 176400 Hz, aussi bien sur la RME DIGIFACE USB que sur l'ampli FDX FX-AUDIO D802 relié en optique sur la DIGIFACE USB.
  Ne mettez pas 192000 Hz pour la lecture du CD, c'est moins bon à l'écoute que 176400 Hz.
• Dans notre utilisation sans mesure, le format de sortie est stéréo.
  À la mesure, nous sortons un fichier mono D, un fichier mono G, et nous faisons un fichier stéréo avec Audacity.
• Dans le nom du fichier, je rajoute le numéro de l'essai, 85 dans mon cas.
  Je valide toujours à l'écoute les corrections trouvées à la mesure, et je n'ai pas les mêmes conclusions sur la façon de faire que les cadors des logiciels automatiques...
• Cliquez dans la case Directory pour changer le répertoire de destination.
• Cliquez sur Generate.

 

La génération du fichier de correction est terminée lorsque vous avez le texte en vert qui s'affiche.
Le nom du fichier est celui indiqué dans Filename, le répertoire dans lequel se trouve le fichier est celui indiqué dans Directory.
Le fichier est utilisé par Convolver dans Foobar, ou dans votre logiciel de lecture.
Nous voyons une information : max reponse level -3.5 dB. Nous pouvons remonter l'atténuation de l'entrée de 3.3 ou 3.4 dB pour avoir -0.2 ou -0.1 dB environ.

 

Bilan :

Ce chapitre est anticommercial :
Lorsque vous aurez obtenu les gains à l'écoute, vous n'aurez sans doute plus envie de changer votre matériel, de monter en gamme.
Il y a de grandes chances que vous trouviez futiles les essais sur les câbles, pointes, fusibles, et autres accessoires.
Votre projet d'achat d'un caisson de grave risque fort de tomber à l'eau.
La courbe cible rééquilibrera la réponse globale, plus d'aigus qui vrillent les oreilles, un grave bien à sa place même s'il est court.
La cohérence du message sonore sera améliorée, pour le plus grand bien de la fidélité.

Ne vous attendez pas non plus à des miracles, cela n'existe pas.
Votre installation ne sera jamais plus fidèle que ce que vous pouvez entendre au concert !!!
Simplement vous utiliserez au mieux ce que vous avez, sans avoir dépensé une fortune, sans enrichir les vendeurs avec des accessoires qui sont incapables de gains objectifs et mesurables.

De mon côté, j'aurai peut-être des réactions assez vives au début.
Je ne ferai qu'une remarque, pourquoi personne avant moi n'a commencé un chapitre similaire ?
Parce que les vendeurs de dispositifs de corrections veulent vendre leurs logiciels et électroniques associés, et cachent la possibilité d'en faire une partie sans mesure ?
Parce que les audiophiles sont trop puristes pour l'avoir envisagé ?
Parce que les utilisateurs éventuels, vous, veulent une solution clef en main ? Là il faut faire beaucoup d'essais à l'écoute...
Maintenant que les explications existent, il faudra faire avec...

 

Et si je mesure ?

À la mesure, vous allez avoir la courbe de réponse et la courbe de phase acoustique, exactement l'excess phase.
Avec l'excess phase, vous pouvez oublier tout ce qui est écrit sur les corrections sans mesure de la phase acoustique dans l'aigu, le grave et le filtre : vous rendez dans rePhase la courbe d'excess phase totalement plate, et c'est fini.
Pour la courbe de réponse, vous allez procéder en deux temps : 3 Bank pour rendre la courbe de réponse linéaire, 1 autre pour la courbe cible.
Attention, il y a des accidents dans le grave qui ne se corrigent pas.
Le filtre passe-haut continue de se régler à l'écoute.

La mesure reste la seule solution pour avoir une correction parfaite, vous ne pouvez pas corriger les accidents de la courbe de réponse exclusivement à l'écoute.
La mesure de l'excess phase permet de séparer ce qui est un retard pur qui n'a pas à être corrigé, des accidents de phase qui doivent être corrigés.
Si vous corrigez le son de la télé, il y a beaucoup moins de retard son / images.

Le but de ce chapitre, la correction sans mesure, est de vous donner envie de passer à la mesure.
Quand vous commencerez à entendre les gains à l'écoute sans mesure, le passage à la mesure se fera sans avoir à vous convaincre !!!

 

Pour un haut-parleur large bande, il est indispensable de corriger la réponse, sans cela ça gueule dans le médium.
La phase d'un haut-parleur large bande ne se corrige pas, inutile de la mesurer, vous allez vous faire des nœuds au cerveau pour rien.

 

Dôme Acoustique