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Lire la deuxième partie ici.

L'intégration d'un caisson de basse - et dans mon cas, de deux caissons de basse - dans un système à deux canaux implique de nombreux facteurs. Le premier consiste à trouver un bon emplacement pour le subwoofer. Pour cela, les recherches menées par Todd Welti sur le placement des caissons de graves dans une pièce rectangulaire constituent une excellente source d'information. Dans les deux premiers articles de cette série, j'ai examiné trois méthodes différentes de connexion d'un caisson de graves au système. Dans cette dernière partie, j'aborderai l'alignement temporel du caisson de graves avec les enceintes principales et je comparerai 5 stratégies de crossover populaires.

Alignement temporel du caisson de basse

L'objectif d'une bonne installation stéréo est de faire en sorte que, dans la mesure du possible, le son direct de tous les haut-parleurs et subwoofers arrive simultanément aux oreilles de l'auditeur afin de réduire les incohérences de phase. La façon la plus précise d'y parvenir est de s'assurer que les enceintes principales se trouvent à la même distance mesurée d'un microphone placé à l'endroit où la tête de l'auditeur se trouverait normalement. À l'aide d'un diagramme de réponse aux impulsions et de tonalités d'essai, vous devriez observer une seule crête d'impulsion importante au temps zéro, qui représente l'emplacement de l'auditeur. Si vous observez deux crêtes d'impulsion, l'un des haut-parleurs devra être rapproché ou éloigné du microphone pour que les deux crêtes d'impulsion n'en forment plus qu'une seule, ce qui indique que l'alignement temporel est réussi.

Prenons l'exemple de l'image ci-dessous, où les deux soldats qui marchent à l'avant sont les haut-parleurs principaux et le camarade qui se trouve derrière eux est un caisson de basse. Les deux premiers soldats sont « alignés dans le temps », car ils sont l'un à côté de l'autre et « en phase », car leurs jambes droites sont levées à l'unisson. Le soldat derrière est également en phase avec sa jambe droite levée, mais il est en retard d'un cycle par rapport aux soldats de devant et n'est donc pas aligné dans le temps avec eux. Le positionnement d'un caisson de basse derrière les haut-parleurs principaux sans utiliser de traitement numérique du signal pour retarder les haut-parleurs principaux produit des basses molles ou paresseuses qui sont légèrement en retard sur le rythme de la musique, bien que le caisson de basse soit en phase avec les haut-parleurs.

Placer un subwoofer à côté et sur le même plan qu'un haut-parleur principal ne garantit pas qu'il sera aligné dans le temps en raison du « retard de groupe » du subwoofer - un retard dans le signal émis par les basses fréquences du subwoofer, l'excursion du haut-parleur, le crossover, l'enceinte ou le traitement du signal. La meilleure façon d'obtenir un alignement temporel correct est d'utiliser la correction numérique de la pièce/le traitement numérique du signal (DRC/DSP) incorporé dans la chaîne de lecture.

Lorsque le DSP est disponible, positionnez le caisson de basses là où sa réponse en fréquence est optimale, c’est-à-dire là où il est le plus puissant aux fréquences les plus basses, avec une réponse en fréquence plate ou décroissante, et des creux à une fréquence supérieure au point de coupure attendu. Ensuite, mesurez le temps de retard du haut-parleur le plus proche par rapport au microphone du ton de réponse impulsionnelle, et procédez de la même manière pour le caisson de basses. Utilisez la différence entre ces deux valeurs pour retarder la source de son la plus rapide. Par exemple, si le délai du haut-parleur est de 2 ms et celui du caisson de basses de 5 ms, alors le DSP retarderait le haut-parleur de 3 ms (5 ms - 2 ms = 3 ms) pour garantir un alignement temporel.

Lorsque le DSP n'est pas disponible dans la chaîne stéréo, le subwoofer devra être aligné physiquement, plutôt que numériquement.* Encore une fois, en utilisant une tonalité de test de réponse d'impulsion, déplacez chaque subwoofer et mesurez son temps de retard jusqu'à ce qu'il corresponde à celui des haut-parleurs. Ne vous inquiétez pas si un caisson de graves se retrouve contre le mur latéral avant le plan de l'enceinte principale. La figure 2 montre que l'emplacement "A" du subwoofer offre la meilleure réponse en fréquence mesurée, tandis que l'emplacement "B" offre le meilleur alignement temporel. Une bonne stratégie consiste à mesurer la distance entre le subwoofer et le microphone, puis à utiliser cette distance pour tracer un arc imaginaire composé d'autres zones offrant un bon alignement temporel. Enfin, choisissez l'endroit de l'arc qui offre la meilleure réponse en fréquence.

Réglages du filtre entre les enceintes principales et les subwoofers

À la recherche d'une meilleure reproduction du son stéréo, j'ai étudié les options de filtrage entre mes enceintes principales et mes deux subwoofers et j'ai comparé 5 options populaires couramment utilisées : la norme home cinéma 80Hz/24dB ; les fréquences décalées ; les fréquences superposées ; la pente très appréciée de 6dB/octave ; et l'approche « run-the-main-speakers-full-range » (faire fonctionner les enceintes principales sur toute la gamme). J'ai utilisé ma salle d'écoute comme « laboratoire » pour rechercher les meilleurs réglages de filtre pour chaque option à des fins de comparaison, et je vous encourage à expérimenter de la même manière différents réglages de filtre dans votre propre salle. Les effets de la pièce sont trop imprévisibles pour que je puisse vous recommander mes résultats avec une certitude absolue. En expérimentant, vous devriez être en mesure de découvrir des informations sur votre situation et, à tout le moins, de vous divertir.

Lorsque j'ai reçu mon DAC à 8 canaux d'exaSound, je l'ai associé à JRiver Media, un logiciel populaire d'organisation et de diffusion de musique en continu, doté d'une riche fonctionnalité DSP. Par rapport à un DAC stéréo à 2 canaux, les options d'intégration des enceintes principales et de la paire de caissons de basse ont augmenté de façon exponentielle avec les 8 canaux d'exaSound. La possibilité de contrôler la fréquence et la pente du filtre, le délai, la polarité, le volume et l'égalisation paramétrique au niveau de chaque enceinte/subwoofer était une nouveauté pour moi, car je n'avais jamais pratiqué le home cinéma ou les récepteurs AV multicanaux. Je n'étais que stéréophile. Et bien que les outils DSP comme MiniDSP ou DIRAC m'intriguent, mon DAC multicanal, le logiciel JRiver et le Dayton Audio OmniMic offrent tous les outils dont j'ai besoin pour optimiser le placement du subwoofer et des enceintes dans pratiquement n'importe quelle pièce.

5 Réglages de croisement les plus courants

À l'aide du logiciel JRiver, j'ai comparé plusieurs options de crossover populaires entre mes enceintes et mes subwoofers. Les voici, avec leur description :

A. Option de filtre « Home Theatre Favourite » : empruntée au monde du home cinéma, les enceintes principales et les subwoofers sont croisés à 80 Hz à l'aide de filtres passe-haut et passe-bas de 24 dB/octave, respectivement.

B. Option de filtres « décalés » : les enceintes sont filtrées à une fréquence plus élevée que les subwoofers, de sorte que leurs « queues », c'est-à-dire leur réponse décroissante en dessous de leur fréquence de passage, comblent l'écart entre les deux fréquences de passage. Cela signifie que le filtre de l'enceinte réglé sur 80 Hz continuera à fonctionner à 70 Hz et moins pour laisser passer les basses fréquences, mais à des niveaux sonores plus faibles ; de même, le filtre de 50 Hz du subwoofer continuera à fonctionner à 60 Hz et plus. C'est à l'utilisateur d'optimiser la distance et les pentes de décalage.

C. Option de filtres « superposés » : les haut-parleurs sont superposés à une fréquence inférieure à celle des subwoofers, le degré de superposition et les pentes étant déterminés par l'utilisateur.

D. Option de filtre « 6dB par octave » : les partisans de cette option affirment que les pentes faibles sont les meilleures pour une intégration transparente et avec peu d'impact sur la phase. Il s'agit essentiellement d'un filtre superposé avec une longue queue, pour autant que je puisse en juger. J'ai commencé par utiliser des filtres de 6 dB pour les enceintes et les subwoofers, mais je n'arrivais pas à obtenir une bonne réponse en fréquence, alors j'ai décidé de croiser les enceintes à 6 dB avec les subwoofers à une pente plus élevée.

E. Option de filtre « Run The Speakers Full Range » : Comme le Dr. Earl Geddes le préconise pour une meilleure intégration des basses, les enceintes sont utilisées sur toute la gamme sans filtre passe-haut. Comme je n'ai pas pu trouver les pentes qu'il recommande pour les subwoofers, j'ai emprunté l'option "D" et choisi de croiser le subwoofer avant le plus proche des enceintes à 6 dB pour l'intégration, tout en utilisant une fréquence de crossover assez basse. Le subwoofer situé à l'arrière de la pièce, derrière la chaise d'écoute, utilisait une pente de 18 dB et une fréquence plus élevée.

Les tests n'ont pas utilisé d'égalisation et se sont concentrés sur la région des basses de 20 à 500 Hz. Des mesures brutes ont été utilisées.

_{Figure 3. Comparaison de la réponse en fréquence de cinq réglages de filtre populaires.^st Les gagnants des 1ère et 2è placent^nd étaient respectivement "E" et "C" en fonction du degré de correspondance entre leurs courbes réelles et ma courbe cible.}

L'option « Run The Speakers Full Range », avec le subwoofer avant à une pente de 6dB/octave, a été la grande gagnante ! L'utilisation d'un filtre à faible pente sur un subwoofer de 15″ nécessite un point de croisement très bas qui, dans ce cas, était de 32 Hz, mais 27 Hz et 20 Hz fonctionnaient presque aussi bien. L'écoute a confirmé que E et C sonnaient le mieux. Je suppose que le chevauchement y est pour quelque chose. Avec l'option E, le subwoofer avant avec une pente de 6 dB commençant à 32 Hz avait une longue queue (par exemple, seulement 12 dB à 128 Hz) et avec l'option C, il y avait déjà un chevauchement de +1 octave (par exemple, de 48 Hz à 98 Hz) avant de considérer les queues des haut-parleurs et des subwoofers. Dans les deux cas, le son était plus riche, plus engageant et moins fin qu'avec les options B et D. L'option A était tout juste correcte.

Le processus d'intégration correcte d'un caisson de basse dans un système stéréo comporte de nombreuses étapes, dont certaines dépendent de l'utilisation de sources musicales analogiques ou numériques. L'intégration implique des choix - connexion du subwoofer, alignement temporel, réglages du crossover, DRC/DSP - qui peuvent avoir un effet important sur la réponse en fréquence et la qualité sonore perçue. Par exemple, le timbre et la tonalité sont fortement influencés par le décalage ou le chevauchement des crossovers d'un caisson de basse et d'un haut-parleur, par l'ampleur de ce décalage et par l'endroit du spectre de fréquences où il se produit. Comme les goûts personnels prévalent dans la qualité de la reproduction sonore, je vous encourage à expérimenter. Vous découvrirez peut-être que votre imagination (et votre patience) pour tester, mesurer et évaluer la configuration des enceintes et des caissons de basse qui vous convient le mieux a été récompensée par la meilleure qualité sonore que vous ayez jamais entendue dans votre pièce. Bonne chance !

* Si vous n'avez pas de DSP dans votre chaîne de signaux pour aligner vos enceintes avec vos subwoofers, le tableau suivant indique les distances physiques (en pouces) entre un subwoofer et la position d'écoute. Pour l'appliquer à votre situation, vous devrez calculer la distance entre les enceintes et le fauteuil et peut-être contacter le fabricant de votre caisson de basse pour obtenir la valeur du Group Delay du caisson de basse. L'intersection de ces deux valeurs dans le tableau indique la distance temporelle alignée du caisson de graves par rapport à la position d'écoute.