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Sujet Comportement de l'oreille humaine

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Sujet de la discussion Comportement de l'oreille humaine
Le but de ce thread est de rassembler les connaissances établies sur le comportement de l'oreille humaine (réponse en fréquence, en dynamique...) De voir dans quelle mesure ça peut influer sur le choix du matos, des technologies (16, 24, 32 bits... 44 ou 192 kHz...)

C'est bien l'homme qui cause le dérèglement climatique - AudioFanzine sans PUBlicité

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Dans le thread [FAQ] Toutes les réponses à vos questions existentielles sur le 24 bits et le 96 kHz

Citation : Une remarque sur la sensibilité de l'oreille et sa dynamique.

J'ai trouvé différentes sources indiquant une compression "naturelle" de la dynamique de notre oreille, à haut volume.

On peut considérer que le seuil de la douleur se trouve aux alentours de 120db, et qu'il y a danger à une exposition prolongée à partir de 100 ou 110db.

Selon les courbes trouvées sur ce site :

http://perso.orange.fr/vb-audio/fr/pub/topo_000/son.htm

On voit bien qu'à 120db la réponse est pratiquement plate, alors que le niveau oscille entre 0 et 60db de pression acoustique pour le seuil d'audibilité entre 20Hz et 20Khz, ce qui correspond d'avantage à nos conditions d'écoute "naturelles" (disons 50db en moyenne).

Celà signifie que nous n'entendons pas la même chose à 60db qu'à 120db, étant donné cette compression de l'oreille (grosse compression des basses et aigues).

J'en viens donc à en déduire qu'entre 20-200Hz et 10-20Khz il y a une forte compression effectuée à 120db par rapport à un niveau moyen à 60db par exemple. Etant donné cette réponse en fréquence modifiée, celà me fait douter de la nécessité d'avoir un enregistrement final à plus de 16bits, soit 96db de dynamique, en terme de qualité du rendu.

A partir du moment ou l'oreille "compresse" fortement (entre 100 et 130db), plutôt les basses et aigues, mais également les médiums (un peu moins), nous perdons beaucoup de résolution. Une musique à 100db paraîtra très proche de la même à 120dB. Au lieu d'avoir par défaut un doublement du volume perçu tout les (environ) 10db, celà s'approcherait plutôt au doublement du volume perçu tout les 30db (simple extrapolation, je n'ai pas de mesures précises pour affiner), lié à cette compression naturelle de l'oreille (+ un mal de crâne et des acouphènes).

Autant je comprends très bien l'interêt de mixer en 20 ou 24bits, autant une dynamique de plus de 100db sur un morceau mixé et masterisé me laisse perplexe. Je fais cette remarque suite à une discussion avec des amis sur le sujet, ou les avis divergeaient, mais sans véritable argumentation concrète, ce que je m'efforce de faire ici.

La question qui en découle évidemment : à quel niveau acoustique sont pré-masterisés les albums par les professionnels de l'audio ? Le volume de travail est-il plutôt à 60,100,120db ? Parce qu'en fonction du volume, la "couleur" du mix va bien changer, modifiant la perception du spectre sonore à forte puissance...

Sans entrer dans des discours sans fin sur ceux qui entendent et ceux qui n'entendent pas la différence 16/24 bits sur le master... Quel est l'avis des pros sur la nécessité (ou non) d'avoir une plus grande résolution au finale ? (J'ai bien dis au final, pas durant le mix et le pré-mastering soyons d'accord, ou 20 bits semblent un minimum.)

C'est bien l'homme qui cause le dérèglement climatique - AudioFanzine sans PUBlicité

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Bonjour,
Tout ceci n'est pas très nouveau!
Fletcher et Munson ont établi le comportement de l'oreille en 1933...
C'est connu et maîtrisé (normalement) par tout technicien du son.
L'utilisation de 24 bits est plus destinée à la finesse et la qualité des traitements utilisés qu'à l'obtention d'une dynamique élevée au final.
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Citation : Celà signifie que nous n'entendons pas la même chose à 60db qu'à 120db, étant donné cette compression de l'oreille (grosse compression des basses et aigues).


Ca c'est sûr. La réponse en fréquence de l'oreille n'est pas proportionnelle en fonction du volume sonore. Ca correspond donc à une compression de dynamique multi-bande (mais probablement légère, une sorte de 2:1 en fait).

Voir :
Découverte du phénomène : https://en.wikipedia.org/wiki/Fletcher-Munson_curves
Vision actuelle : https://en.wikipedia.org/wiki/Equal-loudness_contours

Citation : J'en viens donc à en déduire qu'entre 20-200Hz et 10-20Khz il y a une forte compression effectuée à 120db par rapport à un niveau moyen à 60db par exemple. Etant donné cette réponse en fréquence modifiée, celà me fait douter de la nécessité d'avoir un enregistrement final à plus de 16bits, soit 96db de dynamique, en terme de qualité du rendu.


Là il y a une erreur de raisonnement.

L'oreille et le cerveau appliquent un effet non proportionnel entre l'onde sonore extérieure et la sensation perçue. Néanmoins ce n'est pas un effet discontinu, et encore moins avec plafonnement : une compression 2:1 n'est PAS un limiteur (compression infinie).

Conclusion, pour retrouver les mêmes sensations, il n'y a pas d'autres possibilité que de reconstituer la même onde sonore.

De fait, en concert de musique classique avec un gros orchestre, purement acoustique, des écarts de volume de 100dB ne sont pas rares.

Citation : autant une dynamique de plus de 100db sur un morceau mixé et masterisé me laisse perplexe.


Certes. D'ailleurs le CD ne le fait pas, et personne ne s'en plaint. Pratiquement personne ne dispose d'une pièce d'écoute qui le permettrait. Par contre, 30 au 40 dB peuvent être utiles (dans une pièce assez grande et avec un bruit de fond faible). Entre le silence et une grosse pêche, on arrive facilement à ça.

Par ailleurs, dans les 96dB du CD, il faut non seulement caser la dynamique du morceau, mais aussi avoir une bonne marge par rapport au bruit de fond. Un gain très net du CD par rapport au vinyle (qui avait dans 60dB de dynamique) réside dans la pureté des silences : pas de souffle. C'était encore pire avec les K7. Lis mon message n°38 dans le thread 24bits/96kHz, ya un exemple audio pour se rendre compte que ces 16bits ne sont pas superflus (dès 14 on entend une dégradation, et même à 15 si on fait gaffe).

Citation : Le volume de travail est-il plutôt à 60,100,120db ?


C'est effectivement une question qui se pose !


Citation : la "couleur" du mix va bien changer, modifiant la perception du spectre sonore à forte puissance...


Ca c'est un problème réel, pas facile à résoudre : l'équilibre sonore varie en fonction du volume d'écoute. Selon que l'on monte ou baisse le volume, on change l'équilibre graves / médiums / aigüs. Le bouton loudness, ou les correcteurs grave/aigus ont pour but de compenser ça, mais c'est très approximatif.

Citation : Quel est l'avis des pros sur la nécessité (ou non) d'avoir une plus grande résolution au finale ? (J'ai bien dis au final...)


Je ne suis pas un pro mais je donne quand même mon avis. :mrg:

J'ai assisté à une démo Cabasse qui consistait à comparer le son d'instruments réels (un trio jazz, avec piano Bösendorfer, batterie ou vibraphone et clarinette).

Le test était ultra-exigeant puisque l'on passant très régulièrement (disons tout les 2 mesures / 8 temps) des enceintes aux musiciens. Au début, tant que le volume n'est pas ajusté au dB près, on perçoit une différence de timbre (logique, effet Fletcher&Munson oblige). A la fin c'était... incroyable. Imperfection très nette sur la caisse claire jouée aux balais (normal, bruit blanc, super difficile à reproduire) ; très légère différence sur le piano (disons comme entre le modèle à 20.000euros et le modèle à 25.000euros d'une même gamme Bösendorfer) ; aucune différence sur la clarinette et le vibraphone.

Matos utilisé :
2 micros omni-directionnels type Schoeps.
préamp micro ?
DAT Sony (16 bits, 48kHz)
préamp hi-fi NAD pas bien cher
ampli hifi de puissance Cabasse
câbles Cabasse (amis hifistes... ;) )
enceintes Batlic + caisson Etna
Auditorium de 200 places, au pif 400m2

Conclusion : pratiquement aucun de ces maillon n'est un facteur limitant pour reproduire à l'identique un trio acoustique (à part la caisse claire). Donc les 16 bits sont notamment ok.

Il va sans dire que pour l'écrasante majorité d'entre nous le facteur limitant se situe ailleurs que sur les 16 bits du CD :
- la pièce d'écoute d'abord (taille, insonorisation, amortissement...)
- enceintes, très important
- un peu l'ampli, mais c'est déjà plus grand chose.

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Citation : Fletcher et Munson ont établi le comportement de l'oreille en 1933...


La sensibilité de l'oreille humaine varie en fonction de la fréquence du son, et est plus sensible aux aigus qu'aux graves

Concernant les résolutions, notamment finale, il faut prendre en compte que pour l'audition, le cerveau à un rôle primordiale, puisque nos oreilles ne transmettent au cerveau ce que nous entendons, l'audition étant physiologique du à la sensibilité de l'oreille face aux fréquences et aussi psychologique car il y a un rapport du aux interprétations et perceptions qui nous sont propres.

Pourquoi un 16 bits / 44,1 Khz ?

La condition du théoreme de "Shannon-Nyquist", qui établis, qu'un signal analogique à numériser doit avoir une fréquence d'échantillonnage supérieur ou égal à 2 X la fréquence maxi du signal.

Le son fait partie d'un spectre electromagnetique compris entre 20 hertz et 20000 Khz, et l'oreille humaine ne perçoit plus rien au dela de 25 Khz, et le son est en principe un signal variable et continu et la numérisation du son va trancher ce signal pour que nos oreiles n'en perçoivent "aucun conséquence" et ce saucissonnage se nomme "échantillonnage", terme consistant à transformer une sinusoîde ( courbe ) en histogramme.

Et donc pour que cette technique soit efficace, elle faut qu'elle soit rapide, et pour la référence du CD Audio, la fréquence d'échantillonnage ( nombre de fois par seconde de tranche découpé )est de 44,1 Khz et en reprennant le théoreme plus haut, car à moins de 44000 Khz, nos oreilles pourraient être sujets à des phénomènes d'illusions auditives, souffle, bourdennement...

Pour numériser toutes ces valeurs, il faut les quantifiers, ces valeurs étant décimales, il vat falloir les arrondirs puis les traduires en valeur binaires, valeur de nos chers ordinateurs et leur nombres binaires, entiers ( 8, 16, 32, 64 bits )

Tout bit peut être égal à 0 ou 1 :
pour 16 bits ( CD Audio ) on aura 216 = 65536 valeurs
pour 32 bits = 4294967296 valeurs

Ce qui sous entends que plus l'échelle est grande, meilleure sera la numérisation.

Le CD Audio à donc une fréquence d'échantillonnage de 44,1 Khz et un codage de 16 Bits, numérisé au Format PCM ( Modulation d'implulsion codée ) que nous retrouvons sur CD, fichiers Wave ( pc ) ou Aiff ( mac )

En finalité le 44,1 Khz et 16 bits donne un rapport durée/qualité stisfaisant
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"Le son fait partie d'un spectre electromagnetique " :oo:
C'est nouveau ça: les ondes sonores (qui sont un phénomène mécanique) font maintenant partie des ondes électromagnétiques :mdr:
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Uniquement entre l'ampli et l'enceinte. :bravo:

NoiseStation > je pense que tout ça était clair pour l'ami xtsea.



phil > est-ce que tu penses que chaque ingé son fait gaffe à toujours mixer à peu près au même volume ? Voire : existe-t-il une pratique commune aux divers studios de mixage afin de mixer à un volume équivalent ?

(je soupçonne que la réponse est non, mais ce serait mieux d'avoir les témoignages de gens qui travaillent dans des studios...)

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Il y a normalement un niveau d'écoute de référence en cabine, 85 dBA si je me souviens bien...afin qu'un mixage puisse être commencé à New York et fini à Paris par exemple avec la certitude de retrouver l'équilibre voulu au mixage.
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Chouette, je ne m'attendais pas à tout ça :)

Merci beaucoup pour les réponses à ces questions, qui confirment quelque chose que je présentais mais n'avais pas vraiment pu expériementer dans les détails, faute de matériel d'une qualité décisive, mais aussi par manque d'informations sur ces détails psychoacoustiques.

Je m'en étais jusqu'à présent limité à l'aspect purement technique de reproduction et restitution. Celà dit la compression faite par l'oreille est facilement expérimentable en écoutant à bas ou haut volume, avec un peu d'attention on se rend vite compte que le son "change". Le problème du volume d'écoute choisi en studio est effectivement une question intéressante, pouvant ammener au volume d'écoute à adopter lors du mix en home studio...
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Citation : 85 dBA




voui voui c'est bien ça

par contre je croyais que c'étais en dB SPL, pas pondéré :|

jva me replonger la dedans :D:
Beh je travaillais plust pendant mes études qu'une fois terminées.......