Comprendre la réponse en fréquence

Une série de para­mètres, regrou­pés sous le terme de spéci­fi­ca­tions, a été choi­sie parce qu’elle donne une infor­ma­tion utile sur ce maillon de la chaîne son. Pour les utili­sa­teurs, même si le juge­ment sur cette dernière étape avant l’air et nos tympans compor­tera toujours quelque chose de subjec­tif (de même que nous n’avons pas tous les mêmes goûts musi­caux), la compré­hen­sion de ces spéci­fi­ca­tions tend à réduire la part subjec­tive dans l’opi­nion qu’on se fait sur une enceinte, et tant mieux.

Du côté des construc­teurs, donner des infor­ma­tions sérieuses sur le maté­riel qu’ils vendent n’a rien d’obli­ga­toire. Ils le font géné­ra­le­ment quand ils ciblent un public d’ama­teurs éclai­rés ou de profes­sion­nels. Pour le grand public, les spéci­fi­ca­tions sont moins nombreuses et les valeurs donnent souvent l’im­pres­sion de sortir du chapeau. D’où l’in­té­rêt de présen­ter d’une manière basique, en une série d’ar­ticles, les prin­ci­pales spéci­fi­ca­tions qu’on trouve sur la fiche tech­nique d’une enceinte.

Une défi­ni­tion de la réponse en fréquence

Elle repré­sente la bande passante dans laquelle une enceinte a un fonc­tion­ne­ment opti­mal en termes de respect de l’équi­libre tonal ; elle défi­nit l’en­semble des fréquences où les écarts d’am­pli­tude sont les moins impor­tants compa­rés à la source. Elle devrait être mention­née au mini­mum par les limites de cette bande passante (les fréquences de coupure en Hertz), accom­pa­gnées d’un nombre quan­ti­fiant l’écart maxi­mal de niveau constaté entre le signal entrant et le son sortant (en déci­bels de pres­sion acous­tique : dB SPL pour Sound Pres­sure Level). Sans cette valeur de tolé­rance, la mention d’une plage de fréquences ne veut pas dire grand-chose. Malheu­reu­se­ment, affi­cher des réponses descen­dant très bas fait vendre, d’où la tenta­tion d’ou­blier de préci­ser la plage des écarts d’am­pli­tude mesu­rés avec le signal source.

Une nota­tion correcte, de la forme : 60 Hz – 20 kHz (+/- 3 dB), signi­fie que l’en­ceinte peut diffu­ser un signal allant de 60 à 20 000 Hertz avec une tolé­rance de plus ou moins 3 dB selon les fréquences. Les condi­tions de mesure sont le sujet de beau­coup de discus­sions. Les chambres anéchoïques ont des diffé­rences entre elles et amor­tissent diffi­ci­le­ment les basses. Les mesures en exté­rieur (absence de parois réver­bé­rantes sauf le sol) varient selon la hauteur de l’en­ceinte. De même, la posi­tion du micro de mesure se discute. Avec deux haut-parleurs dans une enceinte, il faut s’as­su­rer que le micro ne soit pas plus proche de l’un que de l’autre. La distance du micro peut varier selon le nombre de voies que l’en­ceinte possède.

Derrière les chiffres

Une varia­tion de +/- 3 dB peut corres­pondre à une courbe très acci­den­tée comme à une courbe beau­coup plus lisse. Le résul­tat sonnera très diffé­rem­ment alors qu’on peut résu­mer les réponses par les mêmes valeurs. Pour avoir le détail des varia­tions, il faut regar­der la repré­sen­ta­tion sous forme de courbe, avec les fréquences en abscisse et les niveaux en ordon­née. Mais même avec deux courbes simi­laires, deux enceintes construites diffé­rem­ment donne­ront des sensa­tions diffé­rentes, car les causes des écarts par rapport à la réponse plate (et parfaite) seront diffé­rentes.

Une bosse peut être causée par une réso­nance d’un des compo­sants de l’en­ceinte ou par une réflexion sur une surface dans la boîte : ça ne sonnera pas pareil. Partant de cette courbe, on ne sait rien non plus du compor­te­ment dans le temps de notre enceinte. Qu’en est-il du respect des tran­si­toires, ces moments brefs où l’am­pli­tude varie très rapi­de­ment ? Peut-être certaines fréquences ont-elles tendance à traî­ner… la réponse en fréquences ne nous le dit pas.

Un mot sur la réponse en phase

Là où la réponse en fréquences indique les distor­sions d’am­pli­tude, la réponse en phase nous informe sur les distor­sions tempo­relles. La réponse en phase est plus compliquée à mesu­rer et à inter­pré­ter. Elle est rare­ment affi­chée dans les cata­logues. Elle se mesure en degrés, comme un angle. Un mouve­ment dans la phase d’un signal peut être consi­déré comme un retard tempo­rel appliqué à ce signal. Si, dans la réponse de l’en­ceinte, ce mouve­ment n’est pas uniforme pour toutes les fréquences, des acci­dents appa­raissent sur la courbe de réponse en phase. Celle-ci devrait idéa­le­ment être plate, il ne devrait pas y avoir de dépen­dance de la phase avec la fréquence.

La diffi­culté, pour une enceinte, de repro­duire avec la même latence toutes les fréquences de sa bande passante, entraîne une dégra­da­tion du signal qui peut s’avé­rer problé­ma­tique, surtout pour les sons à temps d’at­taque court. Toutes les fréquences qui composent les sons ne sont pas diffu­sées exac­te­ment dans le même aligne­ment tempo­rel que celui de la source, ce qui nuit à la repro­duc­tion des tran­si­toires. Par exemple, une note de piano ou un pizzi­cato perdront la préci­sion de leur attaque, ce qui rendra le son de l’en­ceinte peu natu­rel.