Sujet Technique du son : Problèmes fréquents
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Je pense que tu as compris l'idée, mais ton usage des termes est impropre ou confus. En même temps, même en faisant une prépa, il te manque des outils de stat pour décrire correctement ce qu'est un bruit blanc.
Permets-moi de t'apporter des précisions, sinon le jury pourrait te tomber dessus :
D'abord le terme "harmonique" désigne uniquement les composantes sinusoïdales d'un signal périodique (ou quasi-périodique) (tu dois connaître la décomposition en série de Fourier).
Si ton signal n'est pas périodique, ne parle pas d'harmonique. Parle plutôt de "raies" ou de "pics de fréquence".
Un bruit (blanc ou non) désigne un signal aléatoire : à chaque instant t, le signal suit une distribution statistique. En math et en théorie du signal on parle de "processus stochastique" :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Processus_stochastique
Pour faire simple, c'est comme si à chaque instant tu lançais un dé pour déterminer la valeur du signal. Note que je simplifie à l’extrême ; même si le signal est aléatoire il peut exister des corrélations entre un instant t et les instants précédents (c'est notamment le cas pour les bruits colorés, ou un bruit qui passe à travers un filtre).
Toujours est-il qu'un bruit n'est pas un signal périodique : il n'est pas composé d'une somme d'harmoniques.
Quand on mesure ou calcule le spectre d'un bruit, on réalise en réalité une estimation de la densité spectrale de puissance :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Densit%C3%A9_spectrale_de_puissance
En gros, tu calcules la "valeur moyenne" de la puissance à chaque fréquence. Par moyenne il faut comprendre "l'espérance mathématique d'une variable aléatoire".
Pour essayer de raccrocher ceci avec ce que tu as vu en cours, tu as du rencontrer la notion d'espérance mathématique en physique avec la théorie cinétique des gaz (la "moyenne quadratique des vitesses des particules" est l'espérance mathématique des normes des vitesses de particule, vitesses décrites par une variable aléatoire) ou en mécanique quantique avec l'utilisation de la fonction d'onde de Schrödinger.
Bon, à la fin, le spectre d'un bruit est décrit par une "enveloppe" ; il n'y a pas de raies, de pics ou d'harmonique mais une puissance "étalée" ou "distribuée" de façon plus ou moins homogène dans le domaine des fréquences.
Le terme "blanc" signifie bien que toutes les fréquences sont présentes avec la même probabilité.
Un "bruit blanc" est donc un processus aléatoire où la densité de puissance est uniformément repartie sur toutes les fréquences.
Si le jury te pose la question, c'est ce qu'il faut répondre. S'ils te demandent d'expliquer, fais avec tes mots : vu que c'est hors programme ils voudront juste vérifier que tu sens "physiquement" ce que ça représente même si ce n'est pas tout à fait rigoureux.
Pour la 8-bis, tu as bien deviné que c'est non. La réponse d'un haut-parleur n'est pas "plate" en fréquence, il colore le son (même des hp super chers).
Une façon de contourner le problème est d'envoyer un bruit coloré "complémentaire" qui sera blanchi par le haut-parleur (là où le HP fait "une bosse" tu mets "un trou", et vice-versa).
Pour ta méthode de mesure. Si j'ai bien compris, tu envoie des sinusoïdes "calibrées" d'un côté et tu regardes la réponse de l'autre (enregistrée avec un micro).
Le problème c'est que tu ne mesures pas seulement la réponse du matériaux : tu vas mesurer la "fonction de transfert" de toute ta chaîne i.e. HP -> Matériaux -> Micro (+ la réverbération de la pièce).
Ce que tu peux faire pour tenter de limiter ce problème c'est de "calibrer" ta chaîne d'acquisition : tu vires le matériaux et tu fais une acquisition "à vide".
Tu caractérises ainsi la fonction de transfert "HP -> Micro (+ la réverbération de la pièce)" qu'il te faudra retirer à chaque mesure.
Par "retirer" je parle d'un produit de convolution inverse, ce que tu dois pouvoir faire relativement simplement dans le domaine spectrale par une division si le niveau du bruit de fond n'est pas trop élevé (ou une soustraction si tu es en dB).
Rapproche-toi de ton prof d'autom ou de physique, ce n'est quand-même pas un problème trivial.
C'est la solution du pauvre
, pas sûr que ça fonctionne bien.
Pour contourner le problème de la réverbération :
L'onde issue directement de la source arrive toujours avant les "rebonds" qui créent la réverbération.
Si la distance entre ton HP et ton micro est assez petite devant les dimensions de la pièce, tu peux tenter d'envoyer ta sinusoïde par des salves assez espacées.
L'idée c'est d'envoyer une sinusoïde assez longue pour mesurer quelque chose mais aussi d'assez courte pour la couper avant que les rebonds arrivent sur le micro.
Tu peux espacer ces salves (i.e. couper le son) le temps que la réverbération meurt.
Tu seras alors capable de découper dans la mesure pour ne garder que les parties qui n'ont pas été "polluées" par la réverbération.
Tiens, un graphique c'est toujours mieux :
Il faut que tu fasses tes mesures avant la fin du "pre-delay" et que tu les espaces assez longtemps pour ne plus être dans les "later, dense reflections".
Tu devrais pouvoir mesurer le pre-delay assez facilement : tu envoies un son très bref et assez fort dans ton HP et tu regardes ce que tu mesures avec ton micro (l'arrivée de l'onde directe, puis des ondes réfléchies), tu ne devrais pas le louper.
Attention tout de même, il faut que les salves soient assez longues pour ne pas mesurer que les "transitoires" de la fonction de transfert de ta chaîne de mesure (si le pre-delay est trop court, laisse tomber cette idée).
Pareil que tout à l'heure : assez délicat à mettre en œuvre, pas sûr que ça donne des résultats probants, mais c'est une solution du pauvre.
Autre truc pour limiter la réverbération (tu y as peut-être déjà pensé) : placarde des grosses couvertures sur les murs, devant les vitres, sur le sol (le plafond, si tu as le courage). Place aussi des couvertures tendues un peu partout dans la pièce et autour de ta chaîne pour tenter de couper les ondes.
Ce n'est pas terrible mais ce n'est pas cher et mieux que rien.
trazom
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EraTom
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chipset67
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trazom
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EraTom
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Hors sujet :
Je viens juste de me rendre compte que trazom est à deux lettres d'EraTom
Citation :
8) Un bruit blanc est un signal généré contenant toutes les harmoniques à un même niveau de "bruit".
Je pense que tu as compris l'idée, mais ton usage des termes est impropre ou confus. En même temps, même en faisant une prépa, il te manque des outils de stat pour décrire correctement ce qu'est un bruit blanc.
Permets-moi de t'apporter des précisions, sinon le jury pourrait te tomber dessus :
D'abord le terme "harmonique" désigne uniquement les composantes sinusoïdales d'un signal périodique (ou quasi-périodique) (tu dois connaître la décomposition en série de Fourier).
Si ton signal n'est pas périodique, ne parle pas d'harmonique. Parle plutôt de "raies" ou de "pics de fréquence".
Un bruit (blanc ou non) désigne un signal aléatoire : à chaque instant t, le signal suit une distribution statistique. En math et en théorie du signal on parle de "processus stochastique" :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Processus_stochastique
Pour faire simple, c'est comme si à chaque instant tu lançais un dé pour déterminer la valeur du signal. Note que je simplifie à l’extrême ; même si le signal est aléatoire il peut exister des corrélations entre un instant t et les instants précédents (c'est notamment le cas pour les bruits colorés, ou un bruit qui passe à travers un filtre).
Toujours est-il qu'un bruit n'est pas un signal périodique : il n'est pas composé d'une somme d'harmoniques.
Quand on mesure ou calcule le spectre d'un bruit, on réalise en réalité une estimation de la densité spectrale de puissance :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Densit%C3%A9_spectrale_de_puissance
En gros, tu calcules la "valeur moyenne" de la puissance à chaque fréquence. Par moyenne il faut comprendre "l'espérance mathématique d'une variable aléatoire".
Pour essayer de raccrocher ceci avec ce que tu as vu en cours, tu as du rencontrer la notion d'espérance mathématique en physique avec la théorie cinétique des gaz (la "moyenne quadratique des vitesses des particules" est l'espérance mathématique des normes des vitesses de particule, vitesses décrites par une variable aléatoire) ou en mécanique quantique avec l'utilisation de la fonction d'onde de Schrödinger.
Bon, à la fin, le spectre d'un bruit est décrit par une "enveloppe" ; il n'y a pas de raies, de pics ou d'harmonique mais une puissance "étalée" ou "distribuée" de façon plus ou moins homogène dans le domaine des fréquences.
Le terme "blanc" signifie bien que toutes les fréquences sont présentes avec la même probabilité.
Un "bruit blanc" est donc un processus aléatoire où la densité de puissance est uniformément repartie sur toutes les fréquences.
Si le jury te pose la question, c'est ce qu'il faut répondre. S'ils te demandent d'expliquer, fais avec tes mots : vu que c'est hors programme ils voudront juste vérifier que tu sens "physiquement" ce que ça représente même si ce n'est pas tout à fait rigoureux.
Pour la 8-bis, tu as bien deviné que c'est non. La réponse d'un haut-parleur n'est pas "plate" en fréquence, il colore le son (même des hp super chers).
Une façon de contourner le problème est d'envoyer un bruit coloré "complémentaire" qui sera blanchi par le haut-parleur (là où le HP fait "une bosse" tu mets "un trou", et vice-versa).
Pour ta méthode de mesure. Si j'ai bien compris, tu envoie des sinusoïdes "calibrées" d'un côté et tu regardes la réponse de l'autre (enregistrée avec un micro).
Le problème c'est que tu ne mesures pas seulement la réponse du matériaux : tu vas mesurer la "fonction de transfert" de toute ta chaîne i.e. HP -> Matériaux -> Micro (+ la réverbération de la pièce).
Ce que tu peux faire pour tenter de limiter ce problème c'est de "calibrer" ta chaîne d'acquisition : tu vires le matériaux et tu fais une acquisition "à vide".
Tu caractérises ainsi la fonction de transfert "HP -> Micro (+ la réverbération de la pièce)" qu'il te faudra retirer à chaque mesure.
Par "retirer" je parle d'un produit de convolution inverse, ce que tu dois pouvoir faire relativement simplement dans le domaine spectrale par une division si le niveau du bruit de fond n'est pas trop élevé (ou une soustraction si tu es en dB).
Rapproche-toi de ton prof d'autom ou de physique, ce n'est quand-même pas un problème trivial.
C'est la solution du pauvre
, pas sûr que ça fonctionne bien.Pour contourner le problème de la réverbération :
L'onde issue directement de la source arrive toujours avant les "rebonds" qui créent la réverbération.
Si la distance entre ton HP et ton micro est assez petite devant les dimensions de la pièce, tu peux tenter d'envoyer ta sinusoïde par des salves assez espacées.
L'idée c'est d'envoyer une sinusoïde assez longue pour mesurer quelque chose mais aussi d'assez courte pour la couper avant que les rebonds arrivent sur le micro.
Tu peux espacer ces salves (i.e. couper le son) le temps que la réverbération meurt.
Tu seras alors capable de découper dans la mesure pour ne garder que les parties qui n'ont pas été "polluées" par la réverbération.
Tiens, un graphique c'est toujours mieux :
Il faut que tu fasses tes mesures avant la fin du "pre-delay" et que tu les espaces assez longtemps pour ne plus être dans les "later, dense reflections".
Tu devrais pouvoir mesurer le pre-delay assez facilement : tu envoies un son très bref et assez fort dans ton HP et tu regardes ce que tu mesures avec ton micro (l'arrivée de l'onde directe, puis des ondes réfléchies), tu ne devrais pas le louper.
Attention tout de même, il faut que les salves soient assez longues pour ne pas mesurer que les "transitoires" de la fonction de transfert de ta chaîne de mesure (si le pre-delay est trop court, laisse tomber cette idée).
Pareil que tout à l'heure : assez délicat à mettre en œuvre, pas sûr que ça donne des résultats probants, mais c'est une solution du pauvre.
Autre truc pour limiter la réverbération (tu y as peut-être déjà pensé) : placarde des grosses couvertures sur les murs, devant les vitres, sur le sol (le plafond, si tu as le courage). Place aussi des couvertures tendues un peu partout dans la pièce et autour de ta chaîne pour tenter de couper les ondes.
Ce n'est pas terrible mais ce n'est pas cher et mieux que rien.
[ Dernière édition du message le 15/05/2012 à 19:13:25 ]
chipset67
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