Pour obtenir un son et des performances optimales, il faut prendre en compte un certain nombre de facteurs pour le placement de vos enceintes. Cette série en quatre parties a pour but d'aborder un certain nombre de ces difficultés et de donner des conseils utiles et pratiques pour obtenir un son de qualité dans n'importe quel lieu.
Alors que la première partie traitait des espaces de rayonnement des enceintes et de l'amplification des basses associées, ainsi que du phénomène d'annulation dû au mur arrière, cette deuxième partie se concentre sur les problèmes rencontrés avec l'acoustique des salles et traite de la « loi du carré inverse » et de la « distance critique ».
Pensez à la taille et à l’acoustique des salles
Parlons d’abord un peu d’acoustique. Tout d'abord, les petites salles ne conviennent généralement pas à une sonorisation à des niveaux élevés, car elles présentent souvent des résonances fortes et désagréables dans le médium et le bas médium, en raison des dimensions physiques de la salle qui correspondent aux longueurs médiums. Dans de telles salles, essayez d'éviter de placer les enceintes près des coins, ou à mi-chemin entre le sol et le plafond. En outre, assurez-vous que le niveau global de reproduction des basses fréquences ne soit pas trop élevé.
D'autre part, les grandes salles présentent souvent un champ réverbérant important, ce qui peut entraîner une perte de clarté et d'intelligibilité du son, ainsi qu'une reproduction brouillée des basses fréquences. Dans ce type de lieu, privilégiez autant que possible des systèmes distribués dans la salle (qui répartissent l’énergie sonore sur un grand nombre d’enceintes plutôt que sur quelques-unes) afin de limiter au maximum l'excitation du champ réverbérant.
N'oubliez pas non plus que les sons de basse fréquence, omnidirectionnels et de très grandes longueurs d'onde, sont suffisamment puissants pour faire vibrer les dalles de béton, les murs et les plafonds. Ces vibrations dues à la structure sont appelées « résonances diaphragmatiques » et compromettent souvent la définition subjective des basses fréquences. Ces résonances se propagent très efficacement à travers les structures des bâtiments et, par conséquent, dans la plupart des constructions, les basses fréquences peuvent être entendues – et/ou ressenties – très loin du système de sonorisation. Si vous ne pouvez pas faire grand-chose contre ce phénomène de transmission, faites attention au niveau des basses dans votre système de sonorisation et réfléchissez à la possibilité d'utiliser un caisson de graves cardioïde.
Le terme cardioïde fait référence à la forme en cœur du diagramme de directivité d’un appareil audio, dans notre cas, un caisson de graves. Un caisson de graves cardioïde possède des haut-parleurs de graves orientés vers l’avant et vers l’arrière. En agissant intelligemment sur la distance entre les haut-parleurs, leur polarité et en appliquant un retard, on atténue l’énergie dirigée vers l’arrière du caisson de graves tout en augmentant celle se propageant vers l’avant. Si l'on considère un seul QSC KS212C ou deux caissons de graves actifs KS118 placés ensemble en mode cardioïde, la directivité de leur rayonnement crée un niveau de sortie supérieur de 15 dB à l'avant par rapport à l'arrière. Cette annulation bienvenue à l'arrière du caisson de graves peut contribuer à minimiser la quantité de basses fréquences rayonnées derrière le caisson de graves, ainsi qu'à réduire l'énergie qui traversera potentiellement la structure du bâtiment.
Surfaces acoustiquement réfléchissantes
L'acoustique d’une salle joue un rôle important dans le son d'un système de sonorisation. En général, il est rare de trouver des pièces qui sont acoustiquement sourdes ou fortement amorties. Au contraire, il est assez courant de trouver des salles très réverbérantes, dotées de grandes surfaces acoustiquement réfléchissantes qui projettent des premières réflexions indésirables vers le public et compromettent la qualité du son.
C'est pourquoi, avant d'installer votre système de sonorisation, il faut toujours réfléchir à la direction du son et au type de surfaces murales vers lesquelles les enceintes seront orientées. Essayez d'éviter les grandes baies vitrées, les surfaces en verre, les murs avec des pierres ou des carreaux, les surfaces en béton, etc. Essayez plutôt de placer le système de sonorisation de manière à ce qu'il se trouve face à des murs possédant des meubles, des étagères, des canapés, des rideaux, des tentures, etc. Le but est d'essayer de minimiser (ou d'absorber partiellement) l'énergie des premières réflexions qui rebondissent sur le(s) mur(s) directement opposé(s) au système de sonorisation.
Application de la loi de l'inverse du carré de la distance
Nous devons maintenant examiner comment l'énergie sonore se comporte sur la distance. La « loi de l’inverse du carré de la distance » stipule que, dans un environnement en intérieur contrôlé, l'intensité d'un son direct diminue de 50 % (soit -6 dB SPL) chaque fois que la distance par rapport à la source est doublée (voir la figure 1). Dans une grande salle, où le public peut se retrouver éloigné de la scène et du système de sonorisation, cette baisse de niveau peut être assez spectaculaire. C'est pourquoi ces lieux utilisent couramment des enceintes retardées ou d’appoint (fill) pour compléter la sonorisation principale et s'assurer que la couverture du public est correcte.
Une utilisation intéressante de cette loi est la suivante. Définissons le point le plus proche couvert par chaque enceinte comme première distance « a », et le point le plus éloigné couvert comme « b ». Maintenant, si l'objectif d'une couverture cohérente du public est de garantir qu'il n'y a pas plus de 6 dB de différence entre le point le plus fort et le point le plus faible dans le public, vous devrez placer et orienter vos enceintes en conséquence. La règle à suivre est que le double de la distance « a », doit toujours être supérieure ou égale à « b » (2a ≥ b). En suivant ce principe, nous verrons comment le mettre en pratique dans notre prochain article (partie 3).
La distance critique
Un autre concept acoustique intéressant est la « distance critique », définie comme la distance par rapport à la source sonore pour laquelle les énergies du son direct et du son réverbéré sont égales. Pour être précis, le champ sonore réverbérant d'une source est défini comme la partie du champ sonore rayonnée par la source ayant subi au moins une réflexion à partir d'une paroi de la salle. Selon les surfaces, les comportements de réflexion, d’absorption et de transmission d’une onde sonore incidente sont différents, et plus une pièce est réverbérante, plus la distance critique est proche de la source sonore. Inversement, plus une salle est absorbante, plus la distance critique est éloignée de la source sonore.
Pour une bonne conception acoustique d'une salle, la distance critique doit être aussi éloignée que possible de la source sonore et la réverbération qui en résulte doit être minimale et uniforme à toutes les fréquences. Le son direct émis par l’enceinte diminue en niveau en fonction de la distance (loi de l'inverse du carré de la distance), alors que la réverbération se propage et s’accumule dans la salle. Comme les enceintes continuent à émettre de l’énergie sonore, la réverbération continue de s'accumuler, jusqu'à ce que le nouveau son entrant soit égal au son absorbé.
Lorsque le son réverbéré devient supérieur de 12 dB SPL, ou plus, au son direct, toute intelligibilité est perdue. L'un des moyens les plus simples de localiser cette « distance critique » consiste à diffuser un contenu musical d’un spectre audio complet sur le système de sonorisation et à se promener dans la salle. Vous serez surpris de voir à quel point il est facile d'identifier cette distance critique. Vous pouvez également répéter cet exercice avec plusieurs enceintes.
Ainsi, il est possible de localiser cette distance critique dans toute salle où des enceintes sont utilisées. Par conséquent, si vous pouvez choisir l'endroit où le public doit être placé, essayez toujours de sélectionner la zone qui correspond au champ sonore direct, devant la distance critique dans la salle. Le public situé dans le champ réverbérant de la salle percevra probablement les sons avec une qualité compromise.
Conclusion
Après avoir abordé la manière dont chaque enceinte interagit avec les surfaces voisines et l'espace dans lequel elle émet le son dans la partie 1, ainsi que les problèmes d'acoustique des salles et la manière dont le son se propage sur une certaine distance dans la partie 2, notre prochain article se concentrera spécifiquement sur le placement des enceintes. Tout cela dans le but d'obtenir une clarté et une couverture optimales dans n'importe quelle salle et pour l'ensemble du public. Restez à l’écoute !