3.4 Où placer les enceintes ?

(MAJ 25/04/2013)

Les conseils donnés par Tact sont :
- rapprochez les enceintes du mur arrière pour augmenter le couplage entre enceinte et pièce
- disposez les enceintes avant avec un angle qui peut être supérieur à 60° pour atteindre 90°
- ne pas orientez les enceintes vers la position d'écoute
- évitez les dispositifs "d'amélioration de l'acoustique" qui génèrent des résonances.

En ce qui concerne le caisson de grave, la recommandation de Tact est un placement dans les coins :
http://www.tactaudio.dk/qa_subs_1.htm

On retrouve cette recommandation dans ce document de Floyd E. Toole :
http://www.infinitysystems.com/home/technology/whitepapers/inf-rooms_3.pdf

Chez Focal :
http://www.focal.com/fr/content/393-placement-des-enceintes-home-cinema

Chez SVS :
"Try A Corner First
SVS recommends starting with corner placement. Corner placement excites all possible room modes, resulting in a denser standing wave pattern in the room."
http://www.svsound.com/t/art-of-subwoofer-placement

Ou ici :
"A corner placement gives lower distortion !
An interesting side effect of placing the subwoofer in a corner is that the distortion is lowered significantly."
http://www.sonicdesign.se/subplace.html

Ou ici :
"Used in conjunction with global equalization, this option provides nearly as good frequency response and seat to seat variation as the midwall placement with the huge advantage in efficiency."
http://www.audioholics.com/subwoofer-setup/multiple-subwoofer-setup-calibration-1

La société http://www.verityaudio.com/fr/ précise l'intérêt de placer le caisson de grave dans un coin :
LowFrequencyReproduction.pdf
"There are numerous advantages for placing a woofer close to three mutually perpendicular boundaries which corresponds to a p/2 steradian radiation field.
• - reduced distortion due to better loading;
• - increased bass range for a given size of speaker system;
• - increased bass range for a given size of room;
• - smoother response; better transients;
• - better ratio of direct to reverberant sound;
• - better stereo area coverage due to radiation angle being fully utilized;
• - better stereo separation and larger stereo area;
 - better focus of all events between flanks; better reproduction of stereo geometry;
• - natural filtration of residual woofer mid-frequencies; increased overall coherence;
"

Toujours à propos du placement du caisson de grave, la société DSPeaker qui distribue l'Antimode donne ces indications très claires:
http://www.dspeaker.com/fileadmin/datasheets/dspeaker/antimode8033CinemaSIIfr.pdf
"Sans égalisation, vous devez placer le Subwoofer à l’endroit où il aura la réponse la plus plate.
Avec l’Anti-mode vous n’avez pas à vous soucier des modes de la pièce (pics), car ils seront efficacement corrigés.
Vous devez minimiser les creux de la courbe, car ils ne pourront pas être corrigés par un égaliseur.
Si vous n’êtes pas satisfait du rendu de votre Subwoofer à sa position habituelle, essayez de le placer dans un coin de la pièce.
Cela excitera au maximum le mode de la pièce (résonance) et réduira les creux.
Le pire endroit pour placer un Subwoofer auparavant (en coin) est aujourd’hui le meilleur endroit, pour l’Anti-Mode."

Une autre étude de Harman
montre des simulations effectuées avec MatLab :
http://www.harman.com/EN-US/OurCompany/Technologyleadership/Documents/White%20Papers/multsubs.pdf

Il apparaît que quatre caissons de graves sont suffisants dans une pièce réelle et que deux caissons de grave donne des résultats presque aussi bons.


Comme le rappelle Velodyne pour sa série Digital Drive "Le placement d'un caisson dans une pièce est un processus d'essais et d'erreurs."
http://velodyne.com/pdf/digitaldrive/dd_manual_revg_french.pdf

Velodyne propose la technique du "Crawl Test" (en plaçant le caisson à la place d'écoute et en se promenant autour) :
http://velodyne.com/pdf/guides/sub_placement_guide_reva.pdf


La bonne position des enceintes est celle qui donne la courbe de réponse la plus plate, un outil de mesure devient vite indispensable dans cette quête.

Le caisson de grave n'échappe pas à ce travail d'optimisation.
Si on vous dit "le grave est omnidirectionnel, vous pouvez mettre le caisson ou vous voulez", c'est à la fois vrai et faux !
Vrai puisque la directivité d'un haut-parleur augmente avec la fréquence et faux en ce qui concerne l'interaction avec la pièce d'écoute.

Voici deux courbes de réponse en fréquence pour un caisson de grave placé au même endroit mais avec deux orientations différentes.
On notera les différences vers 50 et 120 Hz :


Pour différentes positions et orientations numérotées de 1 à 7 :

Le classement obtenu, de la meilleure position à la plus mauvaise, est :
(5) 0dB
(1) + 2,1dB
(4) + 4 dB
(7) + 5,4 dB
(2) + 7 dB
(3) et (6) + 8,6 dB
Les plus mauvaises positions (3) et (6) nécessitent un niveau électrique supérieur de 8,6 dB par rapport à la position (5) pour obtenir le même niveau sonore dans la bande 28 - 120 Hz.


Cet emplacement dans le coin a un effet considérable sur la sensibilité du haut-parleur de grave.
En effet celle-ci passe ainsi de 90 dB/1W/1m à 25Hz d'après la simulation à 100 dBC/2,8Veff/1m d'après le sonomètre.
L'augmentation de sensibilité, conforme à ce qui est attendu, réduit le besoin en puissance et les distorsions associées.
Entre 50 et 100Hz, la sensibilité mesurée est exceptionnelle avec environ 106 dBC/2,8Veff/1m.
On peut considérer que le toit en pente fait office de pavillon et que l'auditeur se trouve DANS le pavillon !


U
n autre moyen de déterminer le bon emplacement des caissons de grave est de mesurer la distorsion après correction.
L
e caisson de gauche est ici à la même position mais avec des orientations différentes :




Pour chacune des ces positions voici la réponse en fréquence :



et la correction nécessaire :



La mesure de la distorsion H3/H1 pour chacune des ces positions :

Pour la position 1, les trous à 40 et 150 Hz se traduisent par une correction modeste (au maximum un peu moins de 5dB). La distorsion moyenne H3/H1 est de l'ordre de 1%.
Pour la position 2, le trou dans la plage 80-120Hz se traduit par une correction de +8 dB et un taux de distorsion H3 d'environ 30% !
Pour la position 3, le trou à 90 Hz se traduit par une correction qui atteint +17 dB à cette fréquence et un taux de distorsion H3 entre 65 et 115 Hz supérieur à 100% !!


La conclusion est claire : le Tact, comme tout système de correction acoustique, ne peut corriger des défauts trop importants, il est donc indispensable de définir soigneusement la position des caissons de grave pour obtenir un fonctionnement correct.
La position des caissons de grave dans les coins a été choisie afin de permettre un meilleur couplage à la pièce, de minimiser le travail de correction du Tact et de viser un taux de distorsion minimal.
Par contre, les voies G/C/D sont avancées de 140 cm par rapport au mur du fond afin d'obtenir une scène sonore plus large et plus de transparence.

Pour reprendre ce conseil de "Soit vous plaquez votre enceinte au mur, soit vous l'éloignez d'un mètre AU MINIMUM.
Entre ces deux points, vous aurez des problèmes dans le grave, c'est inévitable."

http://www.macmusic.org/articles/view.php/lang/fr/id/9/?vRmtQjpAznOhMaS=1
Il y a un risque de générer des trous dans la courbe de réponse du médium du fait de l'annulation avec l'onde réfléchie par le mur arrière : 
http://www.genelec-ht.com/learning-center/faq/acoustical/bass/

Toutefois la principale fréquence concernée 344/(4x1,4)=61Hz est ici en dehors du domaine de fréquences reproduites par le médium.

Cette disposition (grave dans le coin, médium/aigu avancé) est probablement l'idéal, elle impose de pouvoir choisir des délais différents pour le grave et pour le médium/aigu pour une bonne cohérence de l'ensemble.


(MAJ 12/11/2012)

Une autre illustration de l'importance de la position du point d'écoute et/ou de la position du caisson de grave est donnée dans ce document :
http://xtzab.vuocms.se/en/about-xtz/articles/subwoofer-in-listening-room#.UKD2_2etR-N

La caisson de grave a été placé dans 76 positions différentes.
La réponse en fréquence a été mesurée en 6 points :
Soit un total de
456 mesures.
La moyenne de ces mesures donne ceci :

La variabilité de la réponse en fréquence en fonction de la position du point d'écoute et/ou de la position du caisson de grave apparait clairement !






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