Placer ses enceintes en 12
leçons
Après un premier round d’observation d’enceintes
en “terrain neutre”, la chambre sourde, nous passons
aujourd’hui au monde réel : comment placer ses enceintes
pour qu’elles expriment le meilleur d’elles-mêmes, et
pourquoi ? Franck Ernould
En chambre sourde, nous l’avons vu dans le n°24, le local
n’intervient pas : c’est l’enceinte elle-même
qu’on mesure, avec ses qualités et ses défauts,
dans l’axe ou hors axe. Cette mesure “objective” et
analytique est reproductible dans n’importe autre quelle chambre
sourde. Dès qu’on place une enceinte dans un local, en
revanche, la situation devient beaucoup plus complexe.
L’énergie émise par l’enceinte se
réfléchit, se diffracte, est absorbée ici,
dispersée là, revient, repart... selon les
particularités physiques de la pièce - formes, surfaces
réfléchissantes, absorbantes... Notre oreille ne fait
pas la différence : résultat, nous avons souvent
tendance à rendre, fort injustement, les enceintes
responsables de problèmes en fait dus au local ou à
leur placement. Il n’est donc pas inutile de rappeler quelques
principes physiques simples, dont nous déduirons douze
règles à respecter absolument, conditions
nécessaires mais pas forcément suffisantes à une
restitution de qualité.
6, 12 ou 18 ?
Si votre haut-parleur/enceinte est disposé au centre exact de
la pièce, il “voit” un monde “sans
limite”, et rayonne dans tous les sens. Si vous l’encastrez
ou l’adossez contre un mur, il ne “voit” plus que la
moitié du monde : la même énergie se
déploiera dans deux fois moins de volume, on aura donc +6 dB
de pression sonore. Si vous mettez le HP près du plancher et
du mur, selon le même principe, ce sera +12 dB, et dans le coin
du plancher et de deux murs, +18 dB. La théorie est
généreuse, la réalité un peu moins : ce
sera environ +4 dB (ou 8, ou 12) dans les graves. Voilà
à quoi servent les switches sur les moniteurs amplifiés
! Courbes 4 &
5
Une autre notion fondamentale pour mieux comprendre le comportement
d’un son est sa longueur d’onde (quotient de la vitesse de
propagation par la fréquence). Pour qu’un obstacle
quelconque interfère avec un son, il faut que ses dimensions
soient voisines de la longueur d’onde. Prenons l’exemple
d’un être humain : les graves nous traversent
littéralement, nous ne leur faisons pas obstacle, ce qui
n’est pas vrai pour les haut-médiums et les aigus. Donc,
un son de fréquence 34 Hz (longueur d’onde 10
mètres) ne se comporte pas du tout de la même
façon qu’un son de 17 kHz (longueur d’onde 2
cm).
Corollaire : si vous positionnez votre enceinte à moins de 1
mètre du mur du fond, vous allez au-devant de graves
problèmes (jeu de mots !)... En effet, l’onde
arrière émise reviendra se combiner, après
réflexions, avec l’onde avant, avec interférences
destructives, ce qui créera un très joli manque
d’énergie dans les longueurs d’ondes de l’ordre
du mètre, soit 200-300 Hz. “Ben c’est bizarre : mon
enceinte, elle descend jusqu’à 55 Hz, mais j’ai pas
de graves !”. Vous aurez beau apporter beaucoup
d’énergie supplémentaire dans les graves, compte
tenu du régime tourmenté, elle sera
éliminée de la même manière et seule une
infime partie reviendra vers vos oreilles. Bref, gare à ce no
man’s land !!
Mêmes dimensions
On peut dire que dans les graves, le son est omnidirectionnel et
interagit avec des objets de l’ordre de plusieurs mètres
: murs, plafond, plancher... Il en résulte des
réflexions dans tous les sens, des recombinaisons entre son
direct et son réfléchi pouvant provoquer des
“creux” ou des “bosses” dans la courbe de
réponse. On peut dire qu’en-dessous de 200/300 Hz,
c’est uniquement la pièce elle-même qui
détermine la façon dont l’énergie se
propage - si les HP sont de qualité suffisante, bien
sûr.
Dans les médiums, plus directifs, l’ordre de grandeur
devient voisin du mètre : soit typiquement les dimensions
d’une console, d’une table, d’un rack, d’un
écran vidéo... Ce sont donc ces objets qui provoqueront
les accidents de courbe de réponse dans ce registre, qui est
aussi celui où l’oreille est la plus sensible - avec en
plus un effet de masque qui fera “baver” les
éventuelles irrégularités de la courbe de
réponse. La bonne gestion des meubles et de leur position
prend alors toute son importance...
Enfin, dans les aigus, l’ordre de grandeur est inférieur
ou égal à 10 cm. À ces fréquences,
c’est le haut-parleur lui-même et la façon dont il
est chargé qui déterminent la directivité de
l’enceinte - guide d’ondes éventuel, aux formes plus
ou moins tourmentées - et les “petits” objets,
écrans LCD en relief de 02R par exemple...
Conclusion : si vous avez trop de graves, ce n’est pas le
téléphone posé sur la console qu’il faut
bouger, et si vous n’avez pas assez d’aigus, le mur
situé derrière vos enceintes n’y est pour rien
!
Un peu de philosophie...
Quelle est la différence entre écouter des disques sur
sa chaîne hifi et travailler un morceau sur les écoutes
de son home studio ? On passe d’une dimension
“récréative” dans le premier cas à une
dimension “sérieuse” dans le second : les
écoutes sont alors un outil grâce auquel on
“fabrique” un son. Mieux vaut alors se trouver dans les
conditions les plus “saines”, les plus
“linéaires” possibles.
Comparons avec la vidéo, et imaginons un opérateur de
télécinéma qui transfère un film sur
support vidéo, en lui apportant si besoin est des corrections
colorimétriques pour compenser d’éventuels
défauts de pellicule. Il ne lui viendrait pas à
l’idée de regarder son montage sur un écran qui ne
respecterait pas les couleurs À l’inverse, certains
aimeront regarder la télévision un peu rougeâtre,
d’autres un peu vertâtres... Toute la différence
entre un outil et un objet de loisir !
Cela dit, chez certains l’oreille s’habitue à
tout... Voilà pourquoi certains ingénieurs du son
“maison” arrivaient à travailler de façon
fiable, voici vingt ans, avec des enceintes de studio
hyper-colorées, dans des cabines au traitement acoustique
inexistant. Ils étaient évidemment complètement
perdus dès qu’on leur faisait quitter leur cabine. Le
problème, lorsqu’on se trouve dans une pièce
souffrant d’un creux de 3 dB ici ou d’une bosse de 2 dB
là, c’est qu’on est inconsciemment tenté de
corriger de façon inverse, de façon à entendre,
dans cette pièce, un résultat équilibré.
Résultat : le mixage sur la bande est coloré de
l’empreinte “inverse” de la couleur de la cabine
où il a été réalisé.
Il est évident que le home studiste ne peut consacrer les
sommes importantes qu’engagent les studios professionnels dans
l’étude et la réalisation acoustique de leur
cabine. Les dimensions ne sont pas les mêmes, les formes non
plus. Quelques trucs simples permettent le plus souvent de
réparer des défauts criants. Les voici.
LES DOUZE RECETTES DE PLACEMENT DE MONITEURS
1) La règle des 60°.
Nous l’avons souvent évoquée ici : les enceintes
et votre tête doivent former un triangle à peu
près équilatéral. Pour des raisons
psycho-acoustiques, la perception stéréophonique et la
localisation des sources sont optimales pour cet angle. Plus
étroit, l’ouverture est moins grande, l’image plus
étriquée ; plus large, un trou apparaît au
centre, entre les deux haut-parleurs. Voilà pourquoi, en
cinéma où les deux haut-parleurs se trouvent en bords
extérieurs écran, il existe une voie centrale
dédiée.
2) Une distance raisonnable
Comme une pièce d’écoute résonne toujours
un tant soit peu, il vaut mieux ne pas se mettre trop loin des
enceintes : la réverbération de la pièce
brouille vite les informations de localisation. Limite
inférieure : 70 cm (sinon, autant écouter au casque !).
Limite supérieure, pour des moniteurs de proximité : 2
mètres. Pour de grosses écoutes encastrées, 4 ou
5 mètres sont une limite à ne pas
dépasser.
3) Orientation verticale et horizontale
Tout comme un écran de télé se regarde de face,
les enceintes (surtout leurs haut-parleurs d’aigu) doivent
“pointer” vers vous, quitte à les incliner vers le
bas si elles sont placées trop haut, et à les
“faire dépasser” de la bibliothèque.
L’énergie émise par les haut-parleurs se propage
en ligne droite : autant faire en sorte de se trouver devant !
Évitez aussi de les disposer “cul par dessus
tête”, c’est-à-dire tweeter en bas et boomer
en haut : les aigus arriveront à l’oreille avant les
graves et les médiums, ce qui n’est pas franchement
naturel - de plus, le boomer se retrouve plus près du plafond,
ce qui posera d’autres problèmes...
4) Symétrie de l’installation dans la
pièce
Il découle des indications ci-dessus que les enceintes sont
placées symétriquement par rapport à votre
tête. Mais cette règle est aussi valable pour
l’ensemble que vous formez avec elles ! Autrement dit, il faut
éviter de placer votre home studio, avec ses écoutes,
dans un coin, mais le laisser exister, au milieu de la pièce.
Sinon, les murs de gauche et de droite produiront des
réflexions temporellement décalées,
d’où une image stéréo complètement
bizarre. “Symétrie” signifie aussi choisir un axe
d’écoute évitant d’avoir par exemple une baie
vitrée à droite et des rideaux à
gauche...
5) Disposer verticalement les moniteurs de proximité
Surtout si vous les posez tout près ou sur le bandeau de la
console, la position horizontale favorisera les premières
réflexions sur la surface de la console elle-même, ce
qui défavorisera la réponse de 6 à 8 dB dans des
longueurs d’ondes voisines de 20-30 centimètres, soit 1
à 2 kHz : un bel avis de tempête dans le registre le
plus sensible de l’oreille humaine, celui où se trouvent
les voix, les saxes... ! D’autant que cette “salve”
d’ondes acoustiques se trouvera intégralement dans la
première “fenêtre temporelle” que
décodent nos oreilles - le cerveau intègre sur cette
durée et considère qu’il n’y a qu’un
seul et même évènement sonore. Même si ce
n’est guère esthétique, placez donc toujours vos
moniteurs verticalement, quitte à les incliner vers votre
oreille - l’avis de tempête ira plus bas dans le spectre,
ce qui est moins gênant, et les réflexions
“sortiront” de la fenêtre fatidique des 35 ms. Cf.
courbe
6) Utiliser un pied séparé au lieu de poser les
moniteurs sur un meuble, la console...
Quelle que soit la qualité de construction d’une
enceinte, ses haut-parleurs transmettent toujours une partie de leur
énergie au coffret. Celui-ci, par conséquent, vibre :
s’il est posé tel quel sur une surface plus grande
(bandeau de console, meuble...), cette vibration se transmet. Facile
à vérifier : poussez un peu le niveau
d’écoute et posez les mains sur votre console ou votre
meuble ! Autant de perdu pour les oreilles, et une source de
parasites venant se mélanger au signal utile. Influence
négligeable ? Pas vraiment ! Mettez-vous en position
d’écoute, et demandez à deux assistants de
soulever légèrement les enceintes. Comme par magie, le
bas-médium se désempâtera, la main gauche du
piano respirera mieux ! Le pied assurera un salutaire
découplage de toute surface vibrante.
7) Ne pas hésiter à se servir des éventuels
switches de réglages
S’ils sont là (sur les moniteurs amplifiés),
c’est qu’ils servent à quelque chose ! +6, +12 dB
dans les coins - à compenser si besoin est. Contrairement
à ce qu’on pourrait croire, les switches des enceintes ne
sont pas un loudness à but récréatif, mais un
moyen de s’adapter à leur positionnement.
8) Pas de demi-mesure : contre le mur arrière ou suffisamment
éloignée
Soit vous plaquez votre enceinte au mur (en sachant que de la sorte,
les graves seront naturellement favorisés - la plupart des
enceintes “de bibliothèque” sont conçues pour
être linéaires avec un tel placement), soit vous
l’éloignez d’un mètre AU MINIMUM. Entre ces
deux points, vous aurez des problèmes dans le grave,
c’est inévitable.
En effet, dans les graves et le bas-médium, autant
d’énergie part vers l’arrière que vers
l’avant. Celle qui va en avant est “utile” ; celle qui
part en arrière est réfléchie par le mur,
obstacle solide, et revient. La théorie mathématique
veut que la combinaison son direct/son réfléchi
provoque une annulation “complète” (ils ne
connaissent guère la nuance, ces matheux !) du son dont la
demi-longueur d’onde correspond à la distance
enceinte/mur arrière. Exemple : 3 m = trou à 29 Hz, 2 m
= trou à 43 Hz, 1 m = trou à 86 Hz (ce qui correspond
à peu près au “mi” grave d’une basse).
Et voilà comment on se retrouve avec des enceintes droites
jusqu’à 50 Hz, mais qui ne créent pas de grave
!
Vous vous dites “Je peux égaliser !!”. Que se
passera-t-il ? Certes, vous créerez plus d’énergie
directe, mais celle-ci donnera plus d’énergie
réfléchie - et leur combinaison s’annulera
toujours au même endroit. De plus, il pourra produire
d’autres phénomènes parasites, de rotation de
phase notamment. Bref, on ne fait que dégrader le
signal...
9) Excentrer le caisson de graves
Imaginons que vous positionniez votre caisson au plein milieu de
la pièce. Source unique de graves (100 Hz et moins, soit des
longueurs d’ondes de 3m50 à 10 m, voir encadré),
il se trouvera à mi-distance de chacun des murs
latéraux parallèles. Autrement dit, air connu, le son
dont la demi-longueur d’onde correspond à la largeur de
la pièce connaîtra un minimum au centre (pile là
on on écoute !). Imaginons une pièce de 3 mètres
de largeur : la fréquence coupée sera de 56 Hz, les
voisines seront atténuées - c’est justement celles
qu’on désire générer !
Souvenez-vous par ailleurs que les évents, par lesquels sort
l’énergie sonore, doivent être tournés vers
le mur, à une vingtaine de centimètres de distance
environ pour les laisser “respirer”. On
bénéficie alors de la fameuse bosse dans les graves,
prise en compte dans la conception du caisson. N’oubliez pas non
plus d’essayer les divers réglages de phase, afin de
compenser électriquement le décalage physique de la
source de graves avec les satellites si ceux-ci sont plus en avant
par exemple.
10) Minimiser les grandes surfaces planes entre les enceintes et le
lieu d’écoute
Mettons-nous à la place d’une “petite” 1030
posée sur un bandeau de SSL. Que représentent ses 40 cm
face aux 3 mètres d’envergure de la console ? On se
retrouve alors presque dans le cas d’un demi-volume, comme au
début de l’article - d’où gain dans les
graves, à compenser pour éviter toute bosse. Il vaut
toujours mieux dégager au maximum l’espace situé
devant les enceintes, pour leur faciliter la tâche.
11) Encastrez les enceintes au ras du mur
Pour les studios pro, direz-vous ? Pas forcément : imaginons
un home studiste qui décide d’installer ses moniteurs
dans des rayonnages, entre deux planches, et qui les
“enfonce” trop, de quelques centimètres. Les
planches créeront un effet de bord, une diffraction, surtout
sensible dans les aigus (toujours cet ordre de grandeur de quelques
centimètres), qui amoindrira la précision de la
localisation stéréo.
12) Écartez-vous du mur du fond !
Le mur du fond d’un local est un “nid à
interférences”, zone de turbulences dont il est
préférable de s’écarter. Sans entrer dans
de grandes considérations physiques, aucune “action
sonore” (émission ou écoute) ne devrait se
dérouler à moins d’un mètre d’une
surface - on est dans une zone où le spectre de
l’énergie est bouleversé par des minima et des
maxima, y compris l’effet 6 dB. Même 40 cm, c’est
trop près !
Encadrés
Caisson de graves
Pourquoi un sub ? Pas forcément pour faire plaisir au
département marketing, comme certains mauvais esprits le
laissent entendre... C’est pour des raisons tout à fait
physiques et acoustiques. Dans un local du monde
“réel”, relativement petit, avec des murs
parallèles, pas traité acoustiquement, donc d’une
acoustique mauvaise et contraignante, il est évident
qu’on réduira “à la source” les
problèmes si on n’introduit qu’une seule source de
basses fréquences (qui rayonnent dans toutes les directions,
comme on l’a déjà dit) au lieu de deux. Modes de
résonance et ondes stationnaires en seront réduits
d’autant. On peut de surcroît positionner plus facilement
une source unique de fréquences graves pour chercher un
compromis sonore. Le contrôle de l’énergie
apportée dans la pièce sera donc bien meilleur. Les
pièces sont de plus en plus petites, on veut de plus en plus
de graves, mais on ne traite pas ses locaux, même au niveau le
plus élémentaire : proposons une solution plus
“accomodante” à la base !
Entend-on le caisson ou non ? “Les modèles Genelec
coupent à 85 Hz, fréquence où il est encore
très difficile de localiser un son. D’autres marques
coupent plus haut, ce qui est contestable. Cela dit, si le milieu
n’est pas traité acoustiquement, les ondes stationnaires
et la distribution modale des fréquences propres font que le
cerveau commence parfois à recueillir de cette façon
des indices de localisation qui le poussent à subodorer une
embrouille...
Autre façon de localiser : le wavefront, aux forts niveaux.
Comme c’est le corps qui encaisse, on repère la
provenance de l’onde de pression gauche/droite sans
problème.
L’effet de masque
L’expérience est simple : on envoie dans un haut-parleur
un signal de 1 kHz, puis on fait monter le niveau de sons à 2,
3, 4... kHz, jusqu’à ce que le cobaye déclare le
percevoir. On en déduit le réseau de courbes suivant.
Ce qui signifie qu’une “bosse” de courbe de
réponse masquera bien d’autres fréquences, tandis
qu’un “creux” ne masquera rien du tout ! Et qui dit
“masque” dit doute quant à l’équilibre
spectral du mixage...
C’est louche !
Avec des enceintes à large directivité
contrôlée (comme les Genelec, par exemple), il est
parfaitement possible d’aménager le point 3), en faisant
loucher légèrement les enceintes, de façon
à faire se croiser leurs axes 20 cm environ en avant des
oreilles de l’ingénieur du son. Que se passe-t-il alors ?
Imaginons que vous vous trouviez en B1. Vous êtes dans
l’axe de l’enceinte droite, mais plus éloigné
d’elle - mettons, 2 dB de “perte” de niveau”.
Vous êtes plus proche de l’enceinte gauche, mais pas tout
à fait dans l’axe - donc perte de 2 dB environ.
conclusion : l’écoute reste équilibrée en
niveau ! Même principe pour un point d’écoute en
B2, en inversant gauche et droite. En faisant “loucher” les
enceintes, on a donc augmenté la zone d’écoute
optimale selon le critère du contenu spectral. En revanche,
l’image stéréo en sort un tout petit peu
brouillée !
Un grand merci à Christophe Anet, ingénieur acousticien
chez Genelec, pour son précieux concours à
l’élaboration de cet article - tant au niveau de la
théorie que des mesures.
Légendes des courbes
:
Courbe 1
Cette courbe a été relevée dans une
configuration home studio typique. Nous avions posé les
moniteurs, des 1030, verticaux, juste derrière la console
Yamaha 02R. Les switches des 1030 étaient tous en position 0
dB.
D’abord, la courbe “tient” dans 13 dB entre 100 Hz et
20 kHz, ce qui est quand même beaucoup ! Quatre défauts
majeurs ensuite :
• (A) La bosse vers 100-200 Hz, due à la
proximité de la “grande” console (par rapport
à la 1030) qui limite son “monde”, donc accentue les
graves et les bas-médiums.
• (B) Juste à gauche, une “annulation”
vers 80 Hz - un gouffre, dû à un éloignement
insuffisant du mur arrière (qui était à environ
70-80 cm).
• (C) Autre gouffre : celui à 1,4 kHz,
correspondant à la première réflexion sur la
console elle-même, venant se recombiner avec l’onde
directe.
• (D) Enfin, à partir de 4,5 kHz, de multiples
accidents dans les aigus sont causés par les réflexions
sur les “petites” parties de la console - son écran
en saillie, par exemple.
Courbe 2
C’est le même dispositif, en enclenchant le switch
“-6 dB” de la Genelec, afin de compenser la bosse vers
100-200 Hz. Aucun doute, ça marche ! La bosse
réintègre la courbe (A). Les autres
défauts sont inchangés, il va falloir sévir
!
Courbe 3
Elle a été relevée après avoir
disposé les 1030 verticalement, sur pied, en ayant
avancé tout l’ensemble console/enceintes d’1m
à l’intérieur du local. Comme par miracle, la
courbe “tient” désormais dans 6 dB !
• (A) Comme l’enceinte est plus loin du mur, la
première réflexion destructrice vers 80 Hz a
disparu.
• (B) Comme son boomer/médium est
légèrement plus loin du panneau de la surface de
contrôle, le gros trou à 1,4 k a disparu - il a
été remplacé par un “petit” vers 1 kHz
(C), inévitable en champ proche
• (D) Comme le tweeter est lui aussi plus loin des
“accidents” de la console, les accidents dans l’aigu
sont atténués.
Courbes 4 & 5
La courbe n°4 a été relevée en posant la
1030 sur un pied dans un “grand” local, assimilable
à un champ libre. La légère remontée dans
l’aigu est due au caractère réverbérant de
ce local (les stocks de SCV !) : sinon, la courbe aurait
“tenu” dans 3 dB de 55 Hz à 20 kHz,
spécifications de la 1030
La courbe n°5 a été relevée en disposant
l’enceinte contre le mur. Instantanément, le grave et le
bas-médium sont renforcés (A). La théorie
donne +6 dB, la pratique, plutôt +4...
(franck.ernould@sfr.fr)
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