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Amélioration salon/pièce d'écoute.

Le <a href="http://www.elektor.fr/bienentendu" target=_blank><U>livre</U></a> de Francis Ibre

Postby francoisc » Sun Nov 08, 2009 12:00 am

Bonjour à tous et à Francis en particulier ,

Ceci étant ma première participation à ce forum, je m'excuse d'avance de la longueur de ce qui suit.
Comme beaucoup de participants à ce forum, je suis en pleine lecture du livre de Francis, livre impressionnant par l'originalité et la cohérence de ses approches. Un exemple particulièrement intéressant, je trouve, est les exercices d'écoute qui permettent de prendre conscience de certains phénomènes psycho-acoustiques assez surprenants.

De formation classique (violon), j'écoute un bon tiers de classique, en particulier musique de chambre, mais aussi de l'opéra et de plus en plus de jazz vocal/petites formations. J'ai une très nette préférence pour les directs à la radio (France musique très souvent) ou les enregistrements live. Ce que je recherche sont la présence et l’émotion ou le « foot tapping ».

Depuis 2 ans que je m’intéresse à la hifi, je me suis essentiellement rendu compte que j’écoutais plus mon salon que mon système. De fait les changements d’enceintes, d’ampli, de lecteur CD… n'ont pas changé grand chose, pour l’instant. Je me suis ainsi amusé à mesurer la réponse couplée enceinte/salon pour différentes enceintes et amplis. Ma conclusion était que déplacer les enceintes changeait plus la réponse que de changer d’enceintes, surtout qu’au départ, le système était placé dans la largeur du salon.

Donc la première étape, pour laquelle j'aimerais vos avis/aide est de voir ce que je pourrais changer dans mon salon pour améliorer l’écoute. Les dimensions de la pièce sont indiquées sur le schéma avec le mobilier actuel. La hauteur sous plafond est de 2m50. Mes mesures montrent des résonances à 31Hz, 50Hz , 92 et 95 Hz, comme prévu par les calculs. A priori, il faudrait impérativement traiter le 50 et le 92-95Hz. Le mur du haut sur le schéma est vitré à 50% (1 petite fenêtre + 1 porte fenêtre + 1 grande fenêtre 4 vantaux), les murs étant en briquette+platre+ tapisserie. Le plancher est un parquet collé à l’ancienne.

Les modifications possibles:
- installer des panneaux acoustiques sur le mur en bas à gauche du schéma, derrière le canapé, et derrière l'écran de projection (fixe) au dessus de la TV.
- installer des bass traps dans les coins.
- utiliser le canapé blanc, qui fait 350L de volume interne, pour faire un résonateur de Helmoltz ou un module d’absorption. Quand on tape sur sa paroi arrière, il émet un son grave qui dure une seconde environ.
- il est prévu que j’installe un projo HC au plafond, et, ce faisant, je peux éventuellement en profiter pour modifier le plafond sur toute le partie gauche du schéma.
Voila. Qu'en pensez vous?
François
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Postby francis ibre » Mon Nov 09, 2009 12:00 am

Bonjour François,

bienvenue sur le forum.
Premier point : quand c'est bien écrit, la longueur prolonge le plaisir de lire !

francoisC ...De fait les changements d’enceintes, d’ampli, de lecteur CD… n'ont pas changé grand chose, pour l’instant.


Il est indéniable que, tant qu'on reste sur le matériel habituel du commerce, quelle que soit la gamme, ça ne change pas **énormément** de chose...
En revanche, en passant à des enceintes haut de gamme de grand volume (les grosses Klipsch, Tannoy, JBL...) là ça change **un peu** !!

Dans le grave en dessous de 200 Hz, c'est la salle que tu entends et uniquement elle, s'il n'y a aucun traitement acoustique.


La hauteur sous plafond est de 2m50...


Avec pour longueur 5,57 m et largeur 3,62 m les proportions de la salle sont de 1 : 1,448 : 2,228.

Ce n'est pas trop mal comme point de départ.
Attention quand même à un point : un traitement au plafond, qui ferait passer sa hauteur à 2,40 m amènerait un rapport 1,5 exactement entre hauteur et largeur : à éviter absolument.

Mes mesures montrent des résonances à 31Hz, 50Hz , 92 et 95 Hz, comme prévu par les calculs. A priori, il faudrait impérativement traiter le 50 et le 92-95Hz.


Je suis étonné que tu ne trouves pas de résonance vers 68-70 Hz...
La zone vers 95 Hz est prioritaire en effet : elle colore le grave et lui donne un effet caverneux quelle que soit l'enceinte.


... les murs étant en briquette+platre+ tapisserie. Le plancher est un parquet collé à l’ancienne.


La brique est beaucoup moins massive et rigide que le béton ou les parpaings, ce qui fait que les fréquences les plus graves traversent plus facilement ces parois.
On peut donc prédire que les résonances dans le grave seront moins marquées que dans une salle **béton**.

En revanche, briquette+plâtre, c'est très réverbérant dans le médium, l'acoustique doit être très claire, brillante même, avec des flutters échos assez marqués : quand tu tapes dans tes mains au centre de la salle, tu entends un bruit de ressort qui oscille, une sorte de **wooingggg** assez bref... est-ce le cas ?

Les fenêtres sont absorbantes dans le grave, c'est très bien. Il suffit d'y ajouter des tentures assez lourdes pour créer une absorption utile en médium-aigu.

... installer des panneaux acoustiques sur le mur en bas à gauche du schéma, derrière le canapé, et derrière l'écran de projection (fixe) au dessus de la TV.


Les panneaux acoustiques réellement efficaces dans le grave sont très chers, on en a parlé sur d'autres fils de ce forum.

... installer des bass traps dans les coins.


Oui, absolument.

... utiliser le canapé blanc, qui fait 350L de volume interne, pour faire un résonateur de Helmoltz ou un module d’absorption. Quand on tape sur sa paroi arrière, il émet un son grave qui dure une seconde environ.


Alors il participe forcément au temps de réverbération, qui doit être proche de la seconde !
C'est beaucoup trop.
Est-il possible de tapisser (remplir ?) l'intérieur avec du feutre, de la laine (lin, chanvre) ??

... je peux éventuellement en profiter pour modifier le plafond sur toute le partie gauche du schéma.


Oui, mais en faisant attention à la hauteur finale, j'en ai parlé plus haut.
Attention aussi à ce point : si on traite le côté **source** (enceintes) alors l'auditeur est dans une zone réverbérante, et il continue de percevoir trop de champ diffus et pas assez de champ direct !
A mon avis il vaut mieux traiter les zones derrière l'auditeur et sur les côtés, pour éliminer les réflexions latérales, et diminuer le champ réverbéré autour de la zone d'écoute.

Des diffuseurs de Schroeder sur le mur arrière (à droite sur ton schéma) et des panneaux absorbants sur les murs latéraux (en haut et en bas sur ton schéma) seraient efficaces.

Plancher : de beaux tapis d'orient

Cordialement
Francis
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Postby francoisc » Mon Nov 09, 2009 12:00 am

Bonsoir Francis,

Merci pour ton accueil, et tes indications, ça fait plaisir.


En revanche, en passant à des enceintes haut de gamme de grand volume (les grosses Klipsch, Tannoy, JBL...) là ça change **un peu** !!

Les plus "grosses" enceintes que j'ai essayé étaient des Klipsch Synergy F3. A l'époque je n'ai pas été convaincu. Récemment j’ai essayé de vieilles B&W DM, qui pour des biblios sont assez grosses. C’est la première fois que j’ai l’impression de progresser de façon significative (plus de présence, plus de réalisme aussi). Par contre je serais bien incapable de dire avec certitude ce qui fait la différence. Une indication est peut être que sur les Kefs le HP de grave fait 13cm de diamètre contre 20 sur les DM4...

Je suis étonné que tu ne trouves pas de résonance vers 68-70 Hz..

C’est vrai, ça. En regardant mes mesures de plus près, j'ai un trou vers 70Hz entre deux énormes pics à 50Hz(+15dB) et 92-95Hz (+12dB) (cf graph joint). Mon micro devait être sur un noeud pour la résonance vers 70Hz. Je vais refaire des mesures pour avoir une référence de la réponse de ma pièce dansle grave. J’imagine que j’ai intérêt à mettre mes enceintes dans les coins pour exciter au maximum les modes de la pièce, non?


En revanche, briquette+plâtre, c'est très réverbérant dans le médium, l'acoustique doit être très claire, brillante même, avec des flutters échos assez marqués : quand tu tapes dans tes mains au centre de la salle, tu entends un bruit de ressort qui oscille, une sorte de **wooingggg** assez bref... est-ce le cas ?


C’est donc ça! Je cherche depuis un bon bout de temps d’ou vient ce bruit métallique. J’ai d’abord accusé le lustre, puis les radiateurs ( qui résonnent un peu, quand même). Un problème bien diagnostiqué est un problème (presque) résolu. Merci !


Alors il participe forcément au temps de réverbération, qui doit être proche de la seconde !
C'est beaucoup trop.
Est-il possible de tapisser (remplir ?) l'intérieur avec du feutre, de la laine (lin, chanvre) ??

Oui, c’est même très facile. En fait la cavité interne n’est pas fermée en dessous, il y a juste un feutre aggraphé sur le pourtour. Le canapé est posé à 10 cm du sol sur des pieds. En fait je pensais le fermer avec du contreplaqué pour en faire un résonateur accordé à 50Hz avec un tuyau adéquat. Est-ce une mauvaise idée? Je pourrais en plus mettre un panneau de laine de roche dessous (surface de 130*90).


Les panneaux acoustiques réellement efficaces dans le grave sont très chers, on en a parlé sur d'autres fils de ce forum.

C’est vrai, mais de toute façon, je n'envisage pas autre chose que du fait-maison. Ceci dit, je cherche depuis pas mal de temps des infos sur les panneaux modex de RPG. Apparemment, les gens de RPG n’ont pas de brevet spécifique, mais ils auraient une licence venant de l’institut Fraunhofer (voir pdf en lien). Je vais aussi lire le fil de Romain B que je n’avais pas vu.

En tout cas merci pour ces premières indications,

Amicalement,

François
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Postby francis ibre » Wed Nov 11, 2009 12:00 am

Bonsoir François,

les mesures en dessous de 200Hz dépendent principalement de la position du micro par rapport aux parois... on ne peut donc pas vraiment s'y fier !

Si tu déplaces le micro, tu verras apparaitre des suites de bosses et de creux marqués, révélant les ventres et les noeuds des ondes stationnaires.

La mesure des temps de réverbération est plus parlante, mais il te faudrait plus qu'un simple micro : il existe des logiciels simples permettant de faire cette mesure avec n'importe quelle carte-son et un bon micro. Tu as ça ?

A bientôt
Francis
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Postby francoisc » Wed Nov 11, 2009 12:00 am

Bonjour Francis,

Oui, je pense. Le soft que j'utilise (REW) calcule les T20 et T30. J'ai mis en fichier joint des courbes de temps de révérbération T30 calculées à partir de quelques fichiers issus de mes anciennes mesures.

En relisant les pages consacrées à ce sujet dans ton livre, je vois qu'il y a du travail pour espérer atteindre un temps de reverb de l'ordre de 0.3s... Il y a une belle bosse entre 200 et 300 Hz ou le temps de reverb atteint 0.7s!

Ceci dit, le temps de reverb a atteindre dépend du type d'enceinte. Je compte construire des baffles plans similaires à ceux d'Helrond. Ceci rend t il le problème moins crucial?

Je vais regarder ce qu'il faudrait mettre pour corriger ça, mais il me semble qu'il va falloir traiter l'ensemble des surfaces disponibles.

Sinon, quel "usage acoustique" du canapé te semble préférable: résonateur ou absorbeur?

Bonne soirée et merci encore!

François
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Postby romain b » Sat Nov 14, 2009 12:00 am

Bonjour François,

Ceci dit, le temps de reverb a atteindre dépend du type d'enceinte. Je compte construire des baffles plans similaires à ceux d'Helrond. Ceci rend t il le problème moins crucial?

La difficulté principale en acoustique est bien de diminuer la durée des résonances dont le Q (facteur de qualité) et par conséquent l'intensité est directement lié à la quantité d'absorbant dans la pièce. Donc si tu as des cavités, ne pas hésiter à les boucher avec le maximum d'absorbant (prend celui des pros : laine de roche ou de verre à 70kg/m3 genre protisol). Idem pour les angles de la pièce où naissent tous les modes de la pièce.
Si tu as des problèmes dans les bas-médium, les résonateurs de Helmoltz en grande quantité est une bonne idée : Attention, peu de tubes, de même qu'un nombre réduit de trous dans un panneau n'est pas très efficace. Si tu as l'intention de fabriquer des résonateurs, diriges toi plutôt vers ceux à membrane de type ouverts à base de CTP de 5mm. Il faut absolument amortir le CTP avec du mou et du lourd pour élargir la bande passante d'efficacité d'absorption. Je te déconseille les résonateurs fermés car très difficile à accorder.. Dans le genre mou et lourd, les secrets des acousticiens sont bien gardés. Le jour où j'aurai besoin de faire un vrai audi, je n'hésiterai pas à faire appelle à leurs conseils, quite à faire la fabrication moi-même.
Ce qui se passe en dessous de 100Hz est clairement ce qu'il y a de plus difficile à traiter dans les volumes limités. Il faut beaucoup de surface traitée pour abaisser le TR à ces fréq. Personnellement j'ai env. 0.3s de réverb partout au dessus de 100Hz dans un volume de 20m2. En dessous de 80Hz, je fait appel au SMS-1 qui est une bonne solution pour résoudre le problème, mais uniquement à la position d'écoute.
Tout ça pour dire que changer d'enceintes ne change rien au problème, malheureusement
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Postby francoisc » Mon Nov 16, 2009 12:00 am

Bonjour Romain, bonjour Francis, bonjour à tous,

Romain, je te remercie sincèrement de t'intéresser à mon projet, j’espérais que tu aurais le temps d’y participer. Je suis en train de lire avec beaucoup d'intérêt l'évolution de ton projet ainsi que tes interventions sur d'autres projets (celui de Nicolas en particulier). Cela m’a permis de me faire une bonne biblio et un embryon de culture sur le sujet.

Romain B
Tout ça pour dire que changer d'enceintes ne change rien au problème, malheureusement

Tout à fait. En fait jai pris Q=3 du site de Linkwitz, ce qui n'est pas rassurant par rapport au Q=6 que Francis cite pour les pavillons. Tant pis.
D'ailleurs, on peut noter que Linkwitz et Francis ont une approche un peu différente du problème champ diffus/ champ direct. Je n'ai pour l'instant pas d'opinion, surtout que la valeur Q=3 est la valeur *théorique* pour un baffle plan et que je n'en ai jamais écouté.

Pour en revenir à mon problème actuel, je n’ai rien réalisé pour l'instant, mais mes réflexions avancent. ce que j'expose ci dessous est basé pour l'intant sur des *lectures* et non sur mes expériences, donc à prendre avec les pincettes appropriées. Voila ou j'en suis :

Avant toute chose, je vais mesurer la réponse de mon salon dès que j'aurais un peu de temps, puisque l’ameublement a beaucoup changé par rapport à mes dernières mesures. L’idée d'Ethan Winner est excellente (regarder les mesures en représentation temps-fréquence). En traçant mes données actuelles en waterfall, on obtient une vision complémentaire au temps de réverbération (cf graph joint). On voit très bien les différentes résonnances.

Ensuite, il faudra que je me fasse des panneaux et des bass traps. J''ai beaucoup lu et réfléchit sur ces sujets ces derniers temps.

Pour essayer d’y voir plus clair, j'ai pris les données de http://www.bobgolds.com/AbsorptionCoefficients.htm
et jen ai fait un graphe pour l'absorbtion à 125Hz et à 250Hz (voir fichier joint). Une tendance se dégage à mon avis: la densité du matériau a peu d'influence sur le coef d'absorbtion, en tout cas à ces fréquence. C’est essentiellement l’épaisseur qui compte à 125Hz et aussi à 250Hz avec une saturation au dela de 100mm. Les courbes avec un vide de 16’’(=40cm) sont aussi très intéressantes, pusique l’absorbtion est indépendante de l’épaisseur (effet de panneau ?).
D'autre part, en analysant les graphs d'Ethan Winner, on voit bien que les 6 panneaux de 6'' sont nettement plus efficaces sur les résonances basse fréquence. Les douze panneaux de 3'' sont par contre plus efficaces sur le bas médium…
Il semble donc qu’il me faut faire des bass traps les plus profonds/épais possibles pour les résonances à 50 et 100Hz, sur la plus grande surface possible. Ce sera, avec les deux canapés, trois grands bass-traps de 2m.5 triangulaires comme ceux ci http://video.google.com/videoplay?docid=3067566258802658704#. + deux « petits » à mettre dans les coins sous les fenêtres.

Pour ce qui est des panneaux, c’est plus compliqué. Heureusement, la partie expérimentale de http://www.bbc.co.uk/rd/pubs/reports/1980-12.pdf est *très* intéressante. Ca m’a permis de commencer à comprendre comment ils fonctionnent, et l’effet précis des différentes parties.
Ce que j’en ai compris:
-Suivant l’épaisseur d’absorbant sur la face intérieur, on passe d’un résonateur de Helmoltz à un couplage entre les réponses des différents panneaux (y compris latéraux) et le volume d’air emprisonné derrière. L’absorption est alors due à l’amortissement dans le panneau, à la dissipation par le volume dair emprisonné (compressibilité?) et les frottements visqueux dans la laine minérale.
-les figure 21 et 22 montrent clairement une absorption supérieure pour la laine minérale la moins dense. Cette comparaison suggère aussi que si on cherche l’absorbance max dans une certaine gamme de fréquence, il y a un optimum de l’épaisseur de laine, puisque passer de 30mm de laine de verre à 6.5mm permet un gain de 20%, et que ne pas mettre de laine fait perdre 20% par rapport aux 30mm.

Je pense donc faire des panneaux rectangulaires de rapport 1:2, perforés pour être accordés à 200 Hz, avec des parois latérales (=espacement du mur) pour avoir une autre résonance à 1-2 kHz, le tout avec un épaisseur d’un ou deux centimètres de laine de verre légère /feutre sur toute les face intérieure. Comme une bonne partie de ce qui dissipe est l’air, j’essayerais bien d’augmenter cette dissipation en mettrant une mousse très légère à grosse cellules ouvertes dans tout l’espace intérieur du panneau. Tout ça ressemble énormément à un panneau Modex...

Qu’en pensez vous ?

Amicalement,

François'
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Postby romain b » Wed Nov 18, 2009 12:00 am

Bonsoir,
Les courbes avec un vide de 16’’(=40cm) sont aussi très intéressantes, pusique l’absorbtion est indépendante de l’épaisseur (effet de panneau ?).

C'est l'effet plenum: l'onde traverse le panneau, est réfléchie par le mur puis repasse par le panneau. L'efficacité dans les grave augmente avec la distance, c'est bien connu.
Les valeurs d'absorption du tableau de Bobgolds sont à prendre avec des pincettes en dessous de 100Hz. Il vaut mieux se fier à des vrais rapports de labo.
Sinon je vois que tu t'embarques dans des solutions à mon avis trop compliquées.
Le type qui scie sa LDV en envoyant de la poussière partout, ça me fait un peu rigoler. Le cutter suffit et ne fait pas de poussière!
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Postby francoisc » Thu Nov 19, 2009 12:00 am

Bonjour Romain,

Merci beaucoup pour ces explication. Si j'ai bien compris, un plénum permet donc d'avoir un panneau assez efficace avec le minimum de matière absorbante donc de poids. Par contre, ça mange énormément de place (40cm..!).

La scie pour la LDV, ça m'a bien fait rigoler aussi. C'est juste le montage et la forme que je trouvais astucieusement simple.

Pour les panneaux, je vais très probablement en faire des perforés. Mais, tant qu'a passer des heures à percer des trous, je préfère qu'ils soient le plus efficaces possibles et utiliser simultanément tous leurs modes d'absorbtion (Plaque + helmotz + visqueux).

J'aurais d'ailleurs quelques questions pour Francis ou pour toi:
- avez vous essayé des panneaux perforés constitués d'un sandwich fait d'un couche de contreplaqué+liège collé néoprène? ou avec du bitume autocollant?
- est il nécessaire que le panneau soit fermé sur les cotés par des joints genre silicone?

Bonne journée,

François
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Postby francis ibre » Thu Nov 19, 2009 12:00 am

Bonsoir François et Romain,

je n'ai pas essayé de panneaux sandwichs, ni bitumé, mais simplement des panneaux de particules (classés milieu humide).

C'est vrai qu'il faut accepter de perdre de l'espace si on veut éliminer les gros défauts d'une salle en dessous de 100Hz...
C'est aussi pour ça que j'ai choisi ma maison en bois, les murs étant ceux décrits page 73, figure 33 à droite : le grave traverse et s'entend dehors, mais au moins il n'y a pas de grosses résonances dans la salle !

LDR : franchement, je crois préférable de choisir des matériaux plus naturels, à base végétale, comme le lin, le chanvre, la fibre de bois.
Les laines minérales ne sont vraiment pas agréables à manipuler, ni à respirer, et avec des panneaux perforés il y aura forcément des particules dans la salle.

Etanchéité des panneaux : je ne crois pas qu'une étanchéité absolue soit nécessaire, mais les bords ne doivent quand même pas être ouvert !
Le principe du résonateur repose sur le fait que l'air **enfermé** derrière le panneau fait **ressort**.
Pour cela il doit être comprimé. Il est clair que la présence d'un absorbant empêche l'air de circuler librement, donc localement, au droit de chaque trou, l'air se trouve comprimé et ça fonctionne assez bien.

Cordialement
Francis
La véritable musique est le silence et toutes les notes ne font qu'encadrer ce silence (Miles Davis)
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