1-3-1-1 : Pourquoi faut-il s'équiper d'un système de mesure ?

Mise à jour : 4 juin 2023, Antimode 11.

 

Pour celui qui monte ses enceintes DIY, le système de mesure est pratiquement une évidence, c'est pour savoir ce que l'on fait.
Pour celui qui achète sa chaîne toute faite dans le commerce, le système de mesure est aussi indispensable, pour voir le résultat réel dans sa pièce.

 

Perdez vos illusions !!!

Prenons des enceintes du commerce, celles de mon ancien collègue Bruno :
Collègue que je ne vois plus depuis que je suis à la retraite, un collègue n'est pas un ami...

 

Comme pour toute enceinte achetée dans le commerce, vous vous attendez à une courbe de réponse bien linéaire parce que "vos oreilles ne vous trompent pas".
La réalité mesurée est tout autre, comme le prouve la mesure ci-dessous :

 

Le résultat est une courbe qui tient dans +/-9 dB de 20 Hz à 20000 Hz...

 

Remettons-en une couche !!!

Vous allez me dire que l'enceinte CERWIN-VEGA AT100 n'est pas assez hi-fi, pas dans les canons Audiophiles actuels. Je prends acte...
Une enceinte avec un FOSTEX FE168ES est une enceinte Audiophile par excellence.
La réalisation ne laisse pas de prises à la critique.

 

Là aussi la réponse est dans +/-5 dB dans votre pièce.

 

Pourtant la courbe fournie par FOSTEX est très bonne :

 

Pas si bonne que cela en réalité, avez-vous bien comparé les échelles verticales ?
20 dB dans mes mesures, 80 dB chez FOSTEX, les creux et bosses sont bien visibles, mais lissés avec une échelle trop grande.
Les bosses à 7500 Hz et à 15000 Hz se retrouvent aussi bien sur la courbe FOSTEX que sur la courbe mesurée.

Deux autres exemples, et les résultats après corrections, sont dans le chapitre égaliseur.

 

Pourquoi un tel décalage ?

Simplement parce que votre salon est une pièce à vivre, que vous ne ferez jamais un traitement acoustique lourd pour corriger les choses, et qu'il faudra soit vous en contenter, soit vous asseoir sur certains dogmes Audiophiles stupides pour corriger électroniquement.
Quelle que soit la courbe de réponse annoncée par le constructeur, vous ne l'obtiendrez pas dans votre pièce si vous ne faites rien...

Vous pouvez améliorer les choses, la vraie terminologie est "limiter les dégâts", en ajoutant un tapis, avec un placement judicieux des enceintes dans votre pièce, en ajoutant quelques panneaux aux murs, il restera toujours des défauts.
Ces défauts ne sont pas toujours audibles, ou pas toujours perçus comme un défaut de la pièce.
Mais si vous voulez progresser dans la qualité de restitution, il faut les corriger.
Et quand vous ne pouvez plus rien faire en acoustique, il reste les corrections électroniques ou numériques.

 

Les trois mesures :

Trois mesures permettent d'avoir une idée assez précise de la qualité d'une enceinte placée dans votre salon :

• La courbe de réponse, que tout le monde connaît.
• Les courbes de phase, phase mesurée, excess phase ou phase minimum.
• La courbe du délai de groupe.

Vanter la qualité d'une enceinte en ne montrant qu'une courbe sur les trois, c'est se moquer du monde.
Deux enceintes avec une courbe de réponse linéaire peuvent donner un son différent, puisque les courbes de phase acoustique et de délai de groupe peuvent être différentes.

Si vous lisez "J'ai écouté deux enceintes avec des courbes de réponse identiques qui ne donnent pas le même son, donc les mesures ne servent à rien", je pense que vous comprendrez l'erreur de raisonnement.
Il faut réclamer les deux autres courbes aux fabricants, qui vont se faire prier pour les donner, pour voir qu'il y a des différences mesurables qui expliquent parfaitement le ressenti à l'écoute.

 

Les trois mesures en images :

Ce sont 4 courbes que je vais vous montrer, puisque toutes les mesures affichent en premier l'impulsion, et c'est le traitement numérique de cette impulsion qui permet d'avoir les trois courbes.
Toutes les courbes ont été mesurées le même jour sur le même système, le mien, avec comme seule différence avec ou sans correction.
Les réglages de délai dans le filtre actif n'ont pas été modifiés, et rien qu'à ce niveau c'est meilleur que la plupart des enceintes du commerce.

 

Impulsion sans et avec correction :

L'intérêt d'un filtre à 24 ou 48 dB/octave avec tous les haut-parleurs branchés en phase se voit immédiatement, mais ne suffit pas.
Il faut la correction de la phase acoustique et de l'amplitude pour avoir une bonne impulsion.

 

Courbe de réponse en amplitude sans et avec correction :

Je ne suis pas fier de mes résultats... Pourtant la courbe corrigée de réponse en amplitude reste dans +/-1.5 dB de 60 à 2000 Hz.
L'atténuation de 10 dB à 20000 Hz par rapport au 0 dB à 2000 Hz est voulue. Voir la courbe ISO 2969X.

 

Phase acoustique sans et avec correction :

Un filtre à 48 dB fait varier fortement la phase acoustique. La correction est indispensable avec les filtres à pentes raides.

 

Délai de groupe sans et avec correction :

Corriger la phase acoustique a une incidence directe sur le délai de groupe.

 

Courbe de réponse avec 3 échelles différentes :

Ce sera rigoureusement la même courbe dans les trois cas, l'une "de travail" avec une échelle de 20 dB, la 2^e "d'une revue sérieuse" avec une échelle de 50 dB, la 3^e est "le grand n'importe quoi" que l'on rencontre ici où là avec une échelle de 100 dB.
Pour qui sait lire les échelles, aucune des trois courbes ne trompe son monde. Pour ceux qui ne font pas attention aux échelles, cet exemple sera intéressant...

 

Parlons haute-fidélité :

La musique est faite d'impulsions.
Pour reproduire correctement ces impulsions, êtes-vous convaincu que c'est avec la correction que vous aurez les meilleurs résultats ?
L'impulsion sans correction est celle qui se retrouve sur beaucoup d'enceintes du commerce :
Un coup dans un sens, un coup dans l'autre, comment faisons-nous pour reconnaître le son des instruments avec des défauts pareils ?

Je n'ai pas grand-chose à dire sur la courbe de réponse en amplitude, tout le monde sait qu'elle doit être droite.
Droite, oui sans le moindre doute, mais qui a dit qu'elle devait être horizontale ?
Les meilleurs résultats sont obtenus avec une atténuation des aigus par rapport aux graves.
Cette atténuation dépend de votre pièce. Ma courbe cible.

La courbe de phase acoustique sans correction montre le défaut de 99.9% des enceintes du commerce.
C'est aussi le cas des enceintes DIY si vous ne corrigez pas.
Cette courbe nous montre que les aigus sont en avance sur le grave, et à l'écoute cela ne choque personne !!!
Vous avez là l'explication sur le fait que deux enceintes, de bande passante comparable, de linéarité comparable sur la courbe de réponse en amplitude, peuvent sonner de façon complètement différente.
Aucun constructeur ne nous montre ces courbes !!!

Une précision : Avec un filtre à 6 dB/octave, la courbe de phase acoustique théorique varie de 90°.
Si vous ajoutez les coupures acoustiques des haut-parleurs, vous avez beaucoup plus.

Le délai de groupe est assez simple à expliquer : 7 ms correspond à un recul du haut-parleur de grave par rapport aux autres haut-parleurs de 2.4 m.
Comment voulez-vous avoir un grave vif, rapide, percutant, neutre et fidèle, avec un défaut pareil ?
Là encore 99.9% des enceintes du commerce ont des défauts de ce type, sans avoir la linéarité dans le médium aigu parce que le tweeter est trop avancé par rapport au médium.
Et certains constructeurs amplifient encore les choses en plaçant le haut-parleur de graves sur le côté, ce qui rajoute 15 à 20 cm.

 

Ces 4 courbes montrent parfaitement la non-fidélité sans correction, ou la fidélité avec la correction, des enceintes, c'est important de le savoir.
C'est aussi important de savoir que la mesure n'est pas aussi difficile que cela à réaliser.
C'est aussi important de savoir qu'un changement d'ampli ou de câble ne changera rien sur ces courbes, les différences restent dans l'épaisseur du trait de la courbe.
Les plus gros gains sur la fidélité d'une chaîne sont obtenus dans le domaine acoustique, si vous avez des choix à faire avec un budget limité, faites les bons...

 

Comment corriger :

Le délai de groupe se corrige à la conception des enceintes en reculant le tweeter par rapport au médium, et le médium par rapport au grave.
Si vous avez un filtre actif, il suffit de mettre un délai de la bonne valeur sur le ou les haut-parleurs qui en ont besoin.
Si vous souhaitez rester avec tous les haut-parleurs sur la même face avant, et avec un filtre passif, comme 95% des enceintes du commerce alors vous ne serez pas bon sur ce critère.

Il existe un outil qui vous permet de calculer la correction à utiliser pour linéariser vos enceintes sur l'amplitude et la phase acoustique.
Cet outil utilise directement les fichiers de mesure, et vous voyez sur votre écran les gains en linéarité, cet outil gratuit s'appelle RePhase.
Le fichier de correction doit être utilisé en temps réel pendant la lecture de votre musique.
Cela demande un PC avec Windows, des logiciels gratuits, et une ou deux cartes de son ou DAC.
Les logiciels gratuits sont Foobar, Resampleur SoX, Convolver et parfois VSTHost et ConvolverVST.
Les explications tiennent sur 9 ou 10 chapitres dont voici le lien vers la table des matières.

 

Pourquoi faut-il s'équiper d'un système de mesure ?

Pour savoir exactement ce que vous avez dans votre pièce.
Pour faire les bons choix d'évolution, en mettant l'argent au bon endroit.
Pour ne plus faire l'autruche en croyant avoir de bonnes enceintes, alors qu'elles ne le sont objectivement pas.
Ce n'est pas incompatible avec le fait que ces enceintes puissent être meilleures que bien des enceintes du commerce.
Pour ne pas demander aux électroniques analogiques ou aux câbles des corrections qu'ils sont rigoureusement incapables de faire.
Devant cet outil d'analyse qui vous évite des erreurs toujours coûteuses, l'investissement est faible.

 

Comment se passer d'un système de mesure ?

Les systèmes de mesure sont limités dans les aigus et dans les graves.
Dans les aigus avec la fréquence d'échantillonnage du système de mesure en numérique : Avec une fréquence de 88200 Hz, vous ne dépasserez pas 40000 Hz à la mesure, si votre micro monte jusque là.
Dans les graves il est difficile de faire des mesures vraiment fiables en dessous de 30 Hz.

La correction de la phase acoustique demande des corrections aussi basse que 10 Hz et aussi haute que 110000 Hz pour la correction des coupures électriques de l'ampli :
Votre système de mesure ne vous sert à rien pour ces corrections qui sont pourtant audibles.
Avec un bon bilan de votre matériel, vous pouvez trouver les corrections à l'écoute sans passer par la mesure, et vous aurez un bien meilleur résultat en faisant ainsi.

Pour obtenir la courbe cible, vous n'avez pas besoin de passer par la mesure.
Les accidents dans la courbe de réponse à cause de la pièce c'est environ +/-5 dB. La courbe cible c'est 10, 15 ou 20 dB entre 20 et 20000 Hz.
Vous pouvez régler la courbe cible à votre goût sans rien mesurer, vous aurez des gains importants à l'écoute.
D'autre part pour avoir une écoute musicale il faut garder un Q faible, ce qui ne permet pas des corrections pointues : La mesure n'est pas indispensable...

 

Les enceintes corrigées sont ennuyeuses ?

Si vous vous êtes habitué à écouter des enceintes avec des défauts, la suppression de tout ou parti de ses défauts peut se traduire par un manque au début.
Mais vous allez entendre beaucoup d'informations, de détails, d'ambiances qui passaient inaperçues auparavant.
Au bout de quelques jours, vous ne pourrez plus faire marche arrière.

Si vous cherchez un son particulier, les outils de correction sont parfaitement capables de l'obtenir de façon beaucoup plus efficace que votre méthode actuelle.
La seule limite, c'est vous...
Allez-vous assumer vos choix d'une écoute objectivement non fidèle ou pas ?

 

Dôme Acoustique