Les réflexions les plus fortes causées par les haut-parleurs dans une salle d'écoute sont appelées « premières réflexions ». Ce sont des sons qui rebondissent une fois sur les murs, le plafond ou le sol avant d'atteindre la position d'écoute. Cependant, le cerveau humain est étonnamment capable de discerner le son direct malgré ces premières réflexions, à condition que deux critères soient remplis : 1) les premières réflexions doivent contenir un contenu fréquentiel identique ou très similaire à celui du son direct, et 2) ces premières réflexions doivent arriver dans un délai d’environ 10 ms après le son direct.

Par nature, les trajets de première réflexion sont plus longs que les trajets du son direct. S'ils sont trop longs – c'est-à-dire s'ils dépassent 10 ms, soit 135″ de plus que le trajet direct –, ils deviennent perceptibles sous forme d'échos et détériorent la qualité du son stéréo. (La vitesse du son étant de 1 125 pieds par seconde, 1 milliseconde correspond à 1,125 pied, soit 13,5″). Les trajets de première réflexion qui dépassent de 135″ le trajet du son direct peuvent nécessiter un traitement acoustique (par exemple, redirection ou absorption) pour éviter qu'ils ne soient audibles. Il a été démontré que la diffusion sur les premières réflexions des parois latérales réduit l'intelligibilité de la parole. Nous privilégions la réflexion plane, la réflexion angulaire ou l'absorption.

Points de première réflexion, longueurs et retards de la paroi latérale

Chaque paroi latérale possède deux points de première réflexion, l'un à partir de l'endroit où le haut-parleur le plus proche le frappe avant de se refléter vers la position d'écoute, et l'autre à partir du haut-parleur le plus éloigné (c'est-à-dire que le haut-parleur de droite est considéré comme le plus éloigné pour une première réflexion sur la paroi latérale gauche, et vice-versa). Il est facile de les trouver à l'aide d'un miroir placé contre le mur et tenu par un assistant : lorsque la personne assise dans le fauteuil d'écoute peut voir un haut-parleur dans le miroir, il s'agit d'un point de première réflexion. L'image ci-dessous illustre les chemins de première réflexion directe et latérale d'une pièce.

Les longueurs des trajets de la salle et les temps de délais correspondants sont indiqués dans le tableau ci-dessous.

Après avoir calculé les longueurs des chemins de première réflexion de chaque paroi latérale et les avoir traduites en temps de retard, il apparaît qu'aucun traitement n'est nécessaire, mais qu'il est facultatif. Il est également judicieux de calculer le temps de retard des premières réflexions sur les parois avant et arrière, ainsi que sur le plafond, afin de déterminer si un traitement pourrait être bénéfique.

Traiter ou ne pas traiter la paroi latérale des premières réflexions

Lorsque j'étudie les options de traitement des parois latérales aux points de première réflexion, j'essaie d'équilibrer quelques facteurs : la longueur du chemin de première réflexion de la paroi latérale par rapport à la longueur du chemin direct ; le temps de décroissance moyen pour les fréquences moyennes et élevées ; la préférence d'une personne entre une image forte et une scène sonore plus large.

Le tableau suivant a été créé à partir de données recueillies chez des clients et est conçu comme un guide de référence rapide. Dans ma salle d'écoute, les longueurs des chemins de première réflexion des parois latérales se situaient dans la fenêtre des 10 ms, tandis que le temps de réverbération moyen des médiums (300-4 kHz) était d'environ 265 ms, soit moins de 300 ms, une valeur généralement considérée comme plus « vivante » et offrant une meilleure qualité sonore. Préférant une scène sonore plus large, ma situation correspond au scénario 1.

L'utilisation d'une feuille de contreplaqué pour traiter les deux points de première réflexion sur les parois latérales permet d'élargir la scène sonore tout en préservant les temps de décroissance des médiums et des hautes fréquences. Des expériences ont ensuite été réalisées à l'aide d'une planche placée verticalement sur le mur opposé à l'enceinte la plus éloignée, afin de déterminer la première réflexion de cette enceinte vue depuis le siège d'écoute. Le bord du panneau, le plus proche de l'avant de la pièce, est ensuite progressivement déplacé vers l'extérieur jusqu'à ce que l'auditeur ne voie plus l'enceinte depuis son point de vue. Cela indique que la première réflexion contournera la tête de l'auditeur. Il semble y avoir un avantage à éviter d'entendre une première réflexion provenant de l'enceinte la plus éloignée du côté opposé.

Les premières réflexions des murs avant et arrière durent généralement plus de 10 ms et sont donc traitées par absorption pour les basses et par diffusion pour les médiums/aigus. Le sol et le plafond ne sont généralement pas plus longs que 10 ms, mais j'utilise néanmoins une moquette et un diffuseur Skyline (un type de diffuseur qui pend du plafond comme les stalactites dans une grotte).

Pour les audiophiles qui envisagent des options de traitement des parois latérales, il s'agit de trouver un juste milieu entre la réduction de l'écho et l'absence de suramplification de la pièce, et de déterminer si l'on préfère la largeur de la scène sonore ou une image plus solide. Il faut de la patience et de la persévérance pour identifier les premiers points de réflexion et essayer toutes les combinaisons de traitement, mais vos oreilles identifieront la meilleure option pour vous.

À suivre…

Image du haut par Tom de Pixabay.