Cet article est initialement paru dans StereoLife Magazine, une publication HiFi polonaise offrant « Une dose quotidienne d'audiophilisme ».

_{Version française éditée par Michel Plante.}

Une fois que l'on a déterminé le type d'enceintes que l'on souhaite - taille, matériau de construction, finition, performances, design et prix - et qu'on les a achetées, il ne reste plus qu'à les sortir soigneusement de leur carton, à brancher les câbles et à disposer les enceintes de manière à en tirer le meilleur son possible. Ce dernier point n'est pas si facile à réaliser, mais trouver le positionnement optimal de nos haut-parleurs ne coûte pratiquement rien, mais apportera certainement beaucoup de satisfaction. Il suffit d'un peu d'expérience, d'intuition et d'engagement pour résoudre ce "problème".

Un jour, à la rédaction, nous avons fait remarquer que de nombreux mélomanes ne savent pas comment positionner correctement les enceintes dans leur pièce. Peu après, nous avons discuté de ce sujet avec un homme qui s'y connaît en matière de conception d'enceintes, à savoir Mateusz Jujka, PDG de Pylon Audio. Nous en avons conclu que le vrai problème est le manque de connaissances. Nous avons donc décidé de préparer ensemble un guide complet qui sera, d'une part, un recueil de conseils sur la manière de placer les enceintes et, d'autre part, une invitation à l'expérimentation, qui peut se transformer en une aventure passionnante.

On peut dire que le positionnement des enceintes est plus important que les enceintes elles-mêmes. Il n'est pas très difficile de positionner les enceintes, mais de nombreux mélomanes l'oublient, reportent indéfiniment la question ou la négligent parce que même des enceintes mal installées fonctionneront et joueront leur musique préférée. Mais l'important n'est pas seulement de faire en sorte que les enceintes émettent du son, mais aussi qu'elles émettent le meilleur son possible afin d'accroître notre plaisir d'écoute. Ce qui est intéressant lorsqu'on déplace des enceintes, c'est que l'on peut en percevoir les effets immédiatement.

Le positionnement correct des enceintes est également crucial pour chaque étape suivante de l'extension d'un système hi-fi. En effet, il n'est pas facile de choisir un amplificateur ou un câble si nos enceintes ne donnent pas le son escompté parce qu'elles ne sont pas placées là où elles devraient l'être. On peut comparer cela à la façon dont les musiciens sont disposés sur scène lors d'un concert. Les musiciens comprennent l'importance de leur position les uns par rapport aux autres, de ce qu'ils peuvent voir et de l'espace dont ils disposent pour eux-mêmes et leur instrument.

Il est également plus difficile de placer des enceintes lorsque l'on ne dispose pas d'une salle d'écoute dédiée. La plupart des pièces du monde réel sont utilisées pour plusieurs fonctions et le système de sonorisation doit s'y intégrer. Malheureusement, cela signifie que le système est souvent relégué à l'arrière-plan parce que des préoccupations plus pragmatiques prennent le dessus. Le plus grand ennemi de l'acoustique est le design minimaliste que l'on voit dans les publicités pour le matériel hi-fi. À première vue, ces pièces peuvent être très élégantes, mais elles ne sont en aucun cas conçues pour produire un son de qualité, mais uniquement pour mettre en valeur l'équipement. En ce qui concerne l'emplacement des enceintes, même les audiophiles commettent les mêmes erreurs de base, en plaçant les enceintes dans un coin de la pièce, contre le mur ou suspendues au plafond. En outre, les informations contenues dans le manuel d'utilisation concernant le positionnement correct des enceintes sont généralement présentées sous une forme très simplifiée, avec un dessin et quelques phrases expliquant comment un mauvais positionnement des enceintes dans une pièce peut entraîner un mauvais son. D'accord, merci beaucoup.

C’est pourquoi nous avons créé ce guide. Le sujet du placement des enceintes et de l’acoustique des pièces peut, bien sûr, devenir si complexe qu’il pourrait être exploré indéfiniment. Certains experts souhaiteraient sans doute ajouter leur grain de sel, et ne considéreraient cet ouvrage comme complet que s’il incluait des définitions scientifiques, des formules, des fiches techniques, des simulations informatiques et des résultats de mesures. Cependant, nous n’avons pas voulu approfondir à ce point. Notre objectif était plutôt de fournir un ensemble de lignes directrices essentielles pour un placement correct des enceintes, présentées dans un langage simple et accessible. Nous espérons que vous apprécierez ce voyage avec nous, mais avant d’entrer dans le vif du sujet, voyons les principes de base.

Qu'est-ce que la stéréophonie ?

Pour comprendre pourquoi nous devons nous préoccuper du positionnement correct des haut-parleurs, nous devons savoir ce qu'est la stéréophonie. Cela semble banal ? Malheureusement, même des décennies après la popularisation de la chaîne stéréo, tout le monde ne sait pas de quoi il s'agit ni comment l'utiliser correctement. Revenons donc à l'essentiel.

La stéréophonie est une méthode d'enregistrement et de reproduction du son sur deux canaux de manière à donner à l'auditeur l'impression d'entendre un son surround. Le son stéréo est traditionnellement enregistré à l'aide de deux microphones indépendants pour les canaux gauche et droit et transmis par deux canaux distincts à deux haut-parleurs différents. Contrairement à un enregistrement mono centré sur un microphone et un haut-parleur, les microphones enregistrant le son stéréo sont placés à une certaine distance l'un de l'autre, tout comme les haut-parleurs de la maison de l'auditeur devraient être positionnés. Essentiellement, nous voulons que tout ce qui "entre" dans chaque microphone "sorte" des haut-parleurs. Pourquoi ? Avant tout, pour que l'auditeur puisse déterminer l'emplacement des sources sonores, telles que les instruments ou les voix, en interprétant la différence entre ce qui est entendu par l'oreille gauche et l'oreille droite. Les stimuli reçus par le cerveau de chaque oreille diffèrent principalement par leurs caractéristiques de fréquence et d'intensité, mais - et ceci est crucial de notre point de vue - c'est le fait qu'ils parviennent aux oreilles à des moments différents qui nous permet de déterminer la position des sources sonores dans l'espace. Il faut savoir que le système auditif humain est sensible aux moindres décalages temporels. Après tout, il y a des dizaines de milliers d'années, être capable de déterminer la direction d'un son pouvait être une question de vie ou de mort.

Nous savons qu'une personne moyenne peut entendre des sons entre 20 Hz et 20 kHz, mais notre connaissance de la précision de notre audition dans la localisation des sources sonores n'est pas facile à comprendre. Supposons que notre tête mesure 20 cm (0,2 m) de large. La vitesse du son est de 340 m/s. Si la source se trouve précisément à notre gauche ou à notre droite, le délai entre une oreille et l'autre est d'environ 588 μs, soit seulement 0,0006 seconde ! Cependant, dans la réalité, nous pouvons déterminer avec une grande précision la position des haut-parleurs qui se trouvent devant nous. Imaginons que nous nous trouvions dans une pièce insonorisée et que nous tournions autour d'une personne en tenant un haut-parleur ou un instrument de musique. Une personne moyenne peut détecter un changement de position d'une source sonore avec une précision de 3 degrés, ce qui correspond à un retard de 20 μs (0,00002 s). Les musiciens professionnels et les personnes dotées d'une ouïe exceptionnellement sensible peuvent réduire cette précision à 1 degré. Si vous appartenez à ce groupe et que vous êtes assis devant un équipement audio situé à 3 m de vous, vous devriez donc remarquer un déplacement des haut-parleurs vers la gauche ou la droite de 5 cm !

La stéréophonie n'est pas un phénomène inconnu. Le terme a été introduit à la fin du XIXe siècle par Alexander Graham Bell à la suite d'un article sur l'audition binaurale. La première expérience pratique d'un tel système a été réalisée en 1881 à Paris à l'aide de deux lignes téléphoniques qui recueillaient deux angles du son provenant de la scène de l'opéra. En 1938, Judy Garland a joué sur le premier enregistrement stéréo, mais Duke Ellington avait en fait été enregistré accidentellement en stéréo six ans plus tôt. Pour s'assurer que son travail serait préservé, RCA Victor a utilisé deux appareils d'enregistrement avec deux amplificateurs et des microphones placés à une certaine distance l'un de l'autre. Les disques étant pressés à partir des deux sources, il devint possible de faire correspondre les deux versions et d'obtenir un effet stéréo.

Vous vous direz probablement que, puisque la stéréophonie est une invention plus ancienne que la pénicilline, les bas en nylon et le moteur à réaction, l'humanité aurait dû inventer quelque chose de mieux depuis longtemps. En fait, oui et non. Le premier concept passionnant à développer cette technologie a été le son quadrophonique, un système de son surround utilisant quatre microphones au lieu de deux. Les premiers enregistrements quadrophoniques sont apparus au début des années 1970. Cependant, l'intérêt des mélomanes pour le son quadrophonique était négligeable. L'étape suivante a été la diffusion de la configuration multicanal que nous connaissons aujourd'hui sous le nom de home cinéma. La première utilisation documentée d'un tel système a eu lieu en 1940, lorsque les studios Walt Disney ont utilisé jusqu'à 54 haut-parleurs lors de la projection du film d'animation "Fantasia". Aujourd'hui, les systèmes 5.1 (utilisant cinq canaux et un caisson de basse actif) sont les plus populaires, tandis qu'un système Dolby Atmos 7.1.4 peut être configuré en utilisant sept haut-parleurs à la hauteur des oreilles de l'auditeur, un caisson de basse et quatre haut-parleurs au plafond. La création de l'expérience spatiale appropriée est assurée par des décodeurs, des processeurs DSP et d'autres instruments de manipulation du son. Mais si le fait d'être entouré de sons et d'effets tels que des balles qui sifflent au-dessus de nos têtes peut sembler amusant, n'oublions pas que le son traité par des algorithmes complexes a autant en commun avec la perception naturelle de l'espace que des haut-parleurs en plastique bon marché avec un amplificateur à tubes haut de gamme. C'est pourquoi, lorsqu'il s'agit de musique, il est préférable de se concentrer sur la bonne vieille stéréo.

Que verrions-nous si nous voyions le son ?

Lorsque nous écoutons de la musique dans une pièce fermée, les ondes sonores nous parviennent directement (depuis les haut-parleurs jusqu’à nos oreilles) et indirectement (sous forme de réflexions). En effet, la majorité des haut-parleurs émettent du son dans plusieurs directions, si bien qu’une petite partie seulement de celui-ci nous atteint par le chemin le plus court. Le reste est réfléchi par les murs, le plafond, le sol et les objets présents dans la pièce. La plupart des matériaux absorbent ou réfléchissent ces ondes à des degrés divers. Imaginez que, plutôt que des haut-parleurs, vous ayez devant vous deux canons tirant en permanence une multitude de petites balles en caoutchouc. Certaines vous atteindraient directement à la tête, tandis que la majorité rebondiraient plusieurs fois sur les murs, fenêtres ou meubles. Une balle qui atteint directement notre tête semblera plus rapide qu’une autre qui aurait rebondi plusieurs fois. Autrement dit, une onde sonore réfléchie plusieurs fois arrivera à nos oreilles avec un certain retard, sa force étant atténuée par les objets et les personnes présents dans la pièce. C’est ainsi que naissent les retards sonores dus aux réflexions. Pour obtenir une image sonore fidèle et réaliste, il faut également prendre en compte d'autres phénomènes liés à la propagation des ondes, tels que la diffraction et l'interférence. Et au cœur de tout cela, il y a nous. Idéalement, le son doit atteindre nos oreilles de manière la plus directe et pure possible, dans la bonne quantité, avec des proportions correctes, sans perte d'énergie et à partir d'une scène sonore bien définie dans l'espace.

À quoi ressemblerait la pièce idéale ?

Avant de placer les enceintes, il convient d'examiner la salle d'écoute elle-même. Il s'agit généralement de la partie la plus immuable du puzzle. Nous n'avons souvent aucune influence sur la surface, la forme, la hauteur ou l'emplacement des fenêtres et des portes. Même en ce qui concerne le décor ou les matériaux utilisés pour le sol, les murs et le plafond, la plupart d'entre nous n'ont que peu d'options. La théorie veut que la salle d'écoute idéale ressemble à une salle de concert miniature - bien proportionnée, avec des murs inclinés ou incurvés, construite avec des matériaux qui ne reflètent ou n'absorbent pas trop les sons. Elle doit également être équipée de panneaux acoustiques - diffuseurs, absorbeurs, mousses de polyuréthane, bass traps, etc. - sur presque toutes les surfaces, comme dans un studio d'enregistrement. Une telle pièce personnalisée est généralement tapissée d'épaisses pièces de mousse et isolée du monde extérieur pour des raisons évidentes. Cependant, comme c'est souvent le cas, les solutions conçues pour un usage professionnel ne fonctionnent pas toujours à la maison, où l'utilisation excessive de matériaux amortissants et de panneaux acoustiques peut priver la musique de vie. Selon les experts, lors de la construction ou de l'aménagement d'une salle d'écoute, il faut viser une réverbération naturelle et optimale (les bonnes conditions d'écoute se trouvent dans les salles de séjour avec des échos de l'ordre de 0,6-0,8 s).

Ma pièce est-elle parfaite ? Probablement pas

Chaque pièce étant unique, il convient d'effectuer un travail de détective dès le départ. Tout d'abord, il faut tenir compte de la surface totale de la pièce et de sa forme, c'est-à-dire des proportions entre la hauteur, la largeur et la longueur. Dans une petite pièce, il sera plus difficile de contrôler les sons graves et de recréer une scène sonore spacieuse. Dans une pièce de moins de 10 m², vous pouvez être tenté d'essayer des solutions non standard, comme suspendre les moniteurs au mur ou utiliser une configuration que l'on trouve dans les studios d'enregistrement, où les enceintes sont placées sur la console. Même si la scène sonore sera moins impressionnante, vous obtiendrez une meilleure profondeur et une meilleure image. Le problème est inverse dans les grands salons, où vous aurez besoin de haut-parleurs plus grands et d'un amplificateur puissant. Vous devrez également trouver une solution à la réverbération.

Pour connaître notre salle d'écoute, nous devons en mesurer la longueur, la largeur et la hauteur. Entre les paires de murs parallèles, il existe des résonances appelées modes de la pièce. Il s'agit de fréquences amplifiées car la distance entre les murs coïncide avec la longueur d'onde du son ou un multiple de celle-ci. Pour calculer leur valeur, divisons la vitesse du son (340 m/s) par deux fois la distance entre les murs. Ainsi, pour 5 m (x2), on obtient 34 Hz, pour 4 m (x2), 42,5 Hz, et pour 3 m (x2), 56,6 Hz. On peut donc s'attendre à ce que les sons à ces fréquences soient sensiblement plus forts que les autres. Il convient également de comparer les trois dimensions de notre pièce entre elles. Pour simplifier, imaginons que la hauteur de notre pièce soit de 1. Une situation problématique se présente lorsque les dimensions individuelles sont des multiples les unes des autres. Si le rapport entre la hauteur et la longueur ou la longueur et la largeur de notre pièce est, par exemple, de 1:1, 1:2, 1:3 ou 2:3, nous serons confrontés à un problème de résonances induites. Il faut donc, si possible, éviter les pièces carrées ou les pièces de 5 m de long et de 2,5 m de large et de haut.

Comment apprivoiser l'acoustique ?

Au fur et à mesure que l’on approfondit le sujet, on se rend compte que presque tout dans une pièce influe sur le son : non seulement les enceintes, mais aussi, dans une certaine mesure, les murs, les sols, et même des objets comme un lustre avec des abat-jour en verre. Chaque surface, chaque recoin ou passage vers une autre pièce peut jouer un rôle dans la propagation du son. En effet, les intérieurs modernes, souvent vitrés, peuvent poser de véritables défis acoustiques aux audiophiles. Toutefois, il existe plusieurs moyens de corriger une acoustique défavorable, le plus simple étant de remplir la pièce d’objets et matériaux qui absorbent ou diffusent le son. Le mobilier, par exemple, est un élément fondamental. Dans une pièce vide avec des murs perpendiculaires, il sera difficile d’atteindre une acoustique idéale. Une solution consisterait à ajouter des meubles ou des accessoires qui absorbent les sons – rideaux, stores, étagères, tapis, tableaux, etc. Il est également bon de se rappeler que les matériaux légers tendent à absorber les hautes fréquences, tandis que les matériaux plus lourds et plus épais absorbent principalement les basses fréquences.

Le traitement des points de première réflexion est le point de départ le plus évident du traitement de la pièce. Il s'agit des endroits où le son sortant des enceintes rebondit d'abord sur les murs, le sol et le plafond, avant de se diriger directement vers nos oreilles et de brouiller l'image sonore. Une pièce standard comporte 12 points de réflexion : deux sur le mur du fond, deux sur les murs latéraux et un sur le sol, le plafond et le mur du fond. Bien entendu, il s'agit d'un scénario très simplifié. Pour marquer ces points, nous avons besoin d'un miroir et de l'aide d'une autre personne. Lorsque vous êtes assis sur votre siège d'écoute, demandez à votre assistant de placer le miroir contre le mur, à la hauteur de vos yeux, et de le déplacer d'avant en arrière le long du mur. Lorsque vous voyez l'un des haut-parleurs, marquez cet endroit avec un morceau de ruban adhésif. Il n'est pas nécessaire d'être précis au centimètre près pour installer des diffuseurs ou des absorbeurs aux premiers points de réflexion. (Vous pouvez également utiliser une bibliothèque comme panneau acoustique ou un tapis épais sur le sol). Le contrôle des premières réflexions devrait permettre d'améliorer sensiblement l'image stéréo.

Les orateurs - la deuxième pièce du puzzle

Avant de commencer à placer nos enceintes, il convient de les examiner de plus près. Les modèles d'enceintes peuvent être très différents les uns des autres : taille, type de coffret, portage, nombre de haut-parleurs, etc. Cela signifie que nous aborderons le positionnement d'un modèle bass-reflex différemment de celui d'un haut-parleur scellé. La même attention doit être accordée aux enceintes à ligne de transmission, électrostatiques et magnétostatiques, ainsi qu'à d'autres conceptions inhabituelles. Même dans le cas d'une conception aussi courante qu'un haut-parleur à évent, l'emplacement et la forme de l'évent doivent être pris en compte. D'une manière générale, les enceintes scellées et les haut-parleurs avec bass-reflex à l'avant sont les plus faciles à installer. Ils peuvent être placés directement contre le mur arrière, contrairement à un haut-parleur à évent arrière, où l'air doit se faufiler entre l'enceinte et le mur. Les enceintes dont l'évent est orienté vers le bas, c'est-à-dire vers le sol ou le socle, constituent une alternative intéressante. Dans ce cas, le fabricant a déjà déterminé la distance entre l'évent et la surface opposée. L'utilisateur n'a plus qu'à décider si les boîtiers seront posés sur une surface dure ou sur une moquette. Bien sûr, il reste le problème de trouver les distances appropriées par rapport aux murs et l'angle d'inclinaison, mais ce type de conception fonctionne bien dans de nombreux cas.

De nombreux audiophiles choisissent des haut-parleurs scellés pour leur facilité d'installation et leur réponse prévisible et linéaire dans les basses fréquences. La conception d'une ligne de transmission est également une idée séduisante. Remplacer un tube de port typique par un labyrinthe complexe, occupant généralement tout le volume de l'enceinte, est assez exigeant d'un point de vue technique, mais donne de bons résultats. Les panneaux électrostatiques ou magnétostatiques, ainsi que les dipôles basés sur des haut-parleurs dynamiques, font l'objet d'un autre article. Ces conceptions suivent leurs propres règles "acoustiques".

Par conséquent, si vous recherchez le modèle d'enceinte le plus facile à installer, les options les plus sûres sont les modèles étanches ou les modèles bass-reflex dont l'évent est situé à l'avant ou au bas de l'enceinte. Mais rien ne garantit que si vous achetez l'une de ces enceintes, tout ira bien. Chaque modèle d'enceinte est unique, avec un caractère sonore distinct. Nous pouvons avoir deux modèles bass-reflex à trois voies, sur pied, avec une sortie arrière, mais si l'un a beaucoup de basses et l'autre une bande moyenne plus régulière, rapide et détaillée, nous les réglerons différemment. La pratique montre également qu'un modèle ne doit pas être rejeté d'emblée sur la base d'un seul aspect de sa construction, tel que l'emplacement de l'évent, l'impédance nominale ou le matériau dans lequel la membrane du woofer est fabriquée. C'est pourquoi, lorsqu'il s'agit d'enceintes qui vous intéressent, vous devriez lire des critiques à leur sujet, prendre des dispositions pour les auditionner ou, mieux encore, demander si vous pouvez les apporter chez vous pour les écouter dans votre propre système.

Le point d'écoute - le troisième élément

Certains seront peut-être surpris d'apprendre que l'emplacement de notre siège d'écoute a une influence considérable sur le son que nous percevons. Les enceintes et le siège d'écoute sont les deux faces d'une même pièce. Il peut arriver qu'il suffise de déplacer légèrement notre fauteuil ou notre canapé au lieu de déplacer les enceintes de vingt centimètres supplémentaires, ce qui pourrait déplacer l'effet stéréo d'un côté et déséquilibrer la scène sonore. Notre tête doit également être à la bonne hauteur, mais évitez un appui-tête trop haut qui risque de bloquer les sons ambiants. Une autre mauvaise idée est de placer le canapé ou le fauteuil contre le mur du fond, auquel cas vous risquez d'entendre beaucoup de basses et une scène sonore plate.

Un autre paramètre crucial est la hauteur d'écoute. Il est facile d'oublier que les ondes sonores se propagent dans toutes les directions, et pas seulement horizontalement. Cela signifie que la hauteur à laquelle les enceintes et nos oreilles sont placées l'une par rapport à l'autre est importante. Vous pouvez entendre la discontinuité de la mise au point lorsque vous vous levez de votre canapé ou de votre fauteuil pendant que vous écoutez votre système. Comme la plupart des enceintes utilisent plusieurs haut-parleurs montés verticalement, l'un au-dessus de l'autre (à l'exception des haut-parleurs à large bande et des haut-parleurs coaxiaux), le point de référence est généralement le haut-parleur d'aigus. Ce haut-parleur doit être placé à la hauteur de nos oreilles. Si ce n'est pas possible, notre tête doit être placée légèrement plus haut que le tweeter, ou du moins c'est ce que recommandent de nombreux fabricants de haut-parleurs. D'autres options consistent à changer de siège d'écoute, à placer les enceintes de contrôle sur des pieds ou des pointes réglables en hauteur ou, s'il s'agit d'enceintes sur pied dont le tweeter est placé au-dessus des oreilles, à utiliser des pointes plus longues ou des dalles de granit sous les enceintes.

La deuxième partie arrive bientôt...

Article créé en coopération avec Pylon Audio.