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Comprendre la réponse en fréquence

pédago Les spécifications des enceintes - 1ère partie
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Au cours de l’histoire, relativement courte, de la sonorisation, les concepteurs et utilisateurs ont réfléchi aux moyens de pouvoir évaluer, de manière objective, le comportement d’une enceinte.

La société LD Systems a décidé d'adosser sa marque aux articles 'sonorisation'. Elle n'intervient aucunement dans la rédaction des articles en question.

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.

Les spécifications des enceintes de sono

Exemple de réponse en fréquences

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.

Les spécifications des enceintes de sono

Exemple de réponse en phase

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.

Les spécifications des enceintes de sono

 

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