POSITION ENCEINTES - Dans quel sens peut-on poser une enceinte ?

Publié le : 02/10/2020 14:26:08
Catégories : FORMATION ACOUSTIQUE , POSITION ENCEINTES

Avant même d'espérer positionner au mieux deux enceintes pour une écoute stéréo, il faut d'abord apprendre à définir la position optimale pour l'écoute d'une seule enceinte dans un espace sans mur. Et pour se faire nous allons commencer par apprendre à définir le centre acoustique optimal d'une enceinte.

1) LE CENTRE ACOUSTIQUE DE L'ENCEINTE

placement 1 haut parleur oreille axe centre acoustique

Comme nous avons pu le voir dans le chapitre précédent concernant la directivité d'une enceinte, plus la fréquence du son est aigu, plus le champ de diffusion se resserre sur un axe situé au centre du haut-parleur et se projette perpendiculairement vers l'avant de celui-ci. Cet axe est appelé "axe acoustique" et doit donc pointer les oreilles de l'auditeur pour que l'écoute soit optimale.

Centre acoustique axe enceinte 3 HP

Cependant lorsque l'enceinte est composée d'un tweeter diffusant les aigus et d'un haut-parleur diffusant les médiums et les basses, l'axe acoustique idéal se situe à mi-chemin entre le centre du tweeter et le centre du haut-parleur médium/Grave.

Et il en est de même lorsque l'enceinte est composée d'un tweeter, d'un Hp Médium et d'un Hp Grave, car dans ce cas de figure, on ne tient pas compte du haut-parleur diffusant les graves.

La raison pour laquelle le haut-parleur de grave est ignoré, est que la longueur d'onde des fréquences communes au haut-parleur diffusant les médiums avec le haut-parleur diffusant les graves est environ 10 à 100 fois plus grande que la longueur d'onde des fréquences communes au haut-parleur médium et haut-parleur aigu. Et que par conséquent, les problèmes de déphasage liés aux croisements des fréquences communes au tweeter sont bien plus critiques que ceux liés au haut-parleur des graves. C'est pourquoi il est préférable de définir l'axe acoustique de l'enceinte a mi-chemin entre ceux du tweeter et du médiums, afin de positionner nos oreilles dans un axe où les fréquences communes les plus critiques ne sont pas déphasées.

dephasage axe acoustique enceinte

Le schéma ci-dessus représente le phénomène de déphasage qui se produit sur une enceinte 3 voies. Dans cet exemple, la fréquence de 3 400hz à été choisie pour représenter la fréquence commune la plus critique au tweeter et au Hp Médiums, sa longueur d'onde étant de 10cm, sa propagation est représentée par plusieurs cercles concentriques écartés les uns les autres de 10cm. Pour ce qui est de la fréquence commune critique du Hp médiums et Hp graves, celle-ci est de 340hz et a une longueur d'onde de 1m, par conséquent elle est représentée par deux cercles concentriques écartés de 1m.

Dans la colonne de gauche, on peut observer dans l'image du bas que lorsque l'axe d'écoute est situé entre l'axe acoustique du tweeter et du haut-parleur des médiums, la fréquence critique de 3 400hz émise par ces deux hauts-parleurs est parfaitement en phase, contrairement à la fréquence de 340hz émise par le HP des médiums et le HP des graves qui est légèrement déphasé de 6° à environ 30cm de l'auditeur.

Dans la colonne de droite, on peut observer dans l'image du bas que lorsque l'axe d'écoute est situé entre l'axe acoustique du HP des médiums et du HP des graves, la fréquence critique de 340hz émise par ces deux hauts-parleurs est parfaitement en phase, contrairement à la fréquence de 3 400hz émise par le Tweeter et le HP des médiums qui est franchement déphasé de 31° à environ 5cm de l'auditeur.

Par conséquent, on peut conclure qu'il est préférable de positionner l'axe d'écoute de l'enceinte entre l'axe acoustique du tweeter et du HP des médiums afin de réduire le degré de déphasage des fréquences communes aux hauts-parleurs.

 

2) FAUT-IL POSER L'ENCEINTE A L'HORIZONTALE OU A LA VERTICALE ?

Maintenant que vous avez compris le principe d'axe acoustique et que vous avez saisie le problème de déphasage qui se pose dés que l'enceinte dispose d'un haut-parleur supplémentaire, vous êtes en principe capable de juger s'il est préférable de poser votre enceinte sur un plan vertical ou sur un plan horizontal, car contrairement à ce que l'on peut voir un peu partout, la position idéale n'est pas forcément celle qui est recommandée par le constructeur et ne doit pas obligatoirement correspondre au sens dans lequel l'enceinte a été conçue.

Dephasage enceinte 2 voies sur axe horizontal et vertical

Le schéma ci-dessus met en évidence le déphasage qui se produit lorsque qu'une enceinte est composée de 2 hauts-parleurs alignés dans un axe horizontal ou vertical. Dans la colonne de gauche, les hauts-parleurs de l'enceinte sont alignés sur un axe vertical, par conséquent, on constate que le déphasage se produit uniquement lorsque l'auditeur s'écarte vers le dessus ou vers le dessous de l'axe d'écoute optimal. Dans la colonne de droite, c'est le contraire, les hauts-parleurs sont alignés sur un axe horizontal et le déphasage ne se produit que lorsque l'auditeur s'écarte vers la gauche ou vers la droite de l'axe d'écoute optimal.

En conclusion, l'alignement optimal des hauts-parleurs de l'enceinte dépend de l'axe sur lequel l'auditeur est le plus susceptible de se mouvoir. Si l'auditeur à besoin de régulièrement se déplacer sur la gauche ou sur la droite pour pouvoir par exemple utiliser une grande table de mixage de 96 pistes ou accéder à ses effets sur les cotés, celui-ci à tout intérêt à privilégier un alignement vertical des hauts-parleurs de l'enceinte. Si au contraire, l'auditeur n'a pas besoin de se mouvoir sur la droite ou la gauche mais plutôt sur un axe vertical pour pouvoir accéder au matériel placé au dessus ou en dessous de la table de mixage, celui-ci à tout intérêt à privilégier un alignement horizontal des hauts-parleurs.

CEPENDANT, SI LA POSITION D'ECOUTE EST FIXE, DANS LE CADRE D'UNE ECOUTE STEREO OPTIMALE, L'ALIGNEMENT DES HAUTS-PARLEURS SUR UN AXE VERTICAL EST TOUJOURS CELUI A PRIVILEGIER, car l'écart nécessaire sur un plan horizontal des enceintes gauche et droite pour créer une stéréo fait qu'il n'est pas possible d'obtenir une zone sans déphasage du à la stéréo lorsque les hauts-parleurs sont positionnés sur un axe horizontal.

dephasage stereo horizontal vertical

Le schéma ci-dessus démontre que dans un système stéréo, l'alignement vertical ne produit aucun déphasage stéréo avec des enceintes 2 voies et une position d'écoute située à une distance de 1 ou 3 mètres dans l'axe acoustique optimal. A contrario, l'alignement horizontal des hauts-parleurs produit un déphasage inévitable en configuration stéréo qui toutefois tend à se réduire lorsque la distance d'écoute augmente.

Et c'est pour cette raison que les studios dédiés au mastering sont la plupart du temps équipés d'enceintes en colonne. 

Enceinte mastering 

Ci-dessus à gauche, le studio "Sage audio", Source: https://www.sageaudio.com/online-mastering-services.php Et à droite, le studio "Gateway mastering" Source: http://whirlgroup.com/project/gateway-mastering

Pour conclure, on peut dire que l'alignement sur un axe vertical est celui a privilégier et que l'alignement sur un axe horizontal est envisageable lorsque l'auditeur se meut en majorité sur un axe vertical ou que la position horizontale permet d'éviter un obstacle.

Aussi, on peut déduire que certaines enceintes conçues sur un plan horizontal sont en réalité plus efficace sur un plan vertical dans la majorité des cas puisque généralement, l'ingénieur se déplace de gauche à droite et rarement de haut en bas et que l'écoute en stéréo favorise le positionnement vertical.

C'est notamment le cas des enceintes monitoring Twin6 Be de chez Focal qui devraient au mieux être basculées de 60° pour limiter au maximum le phénomène de déphasage sur l'axe horizontal ou au minimum être positionnées à la verticale. Cela dit leur puissance étant suffisante pour une écoute optimale à 3m de distance de l'auditeur fait que le phénomène de déphasage se réduit considérablement à cette distance. 

Horizontale ou verticale enceinte position

 

3) PEUT-ON POSER UNE ENCEINTE A l'ENVERS ?

Si l'on met de coté les aspects esthétique et pratique qui pourraient rendre ce positionnement assez bizarre et parfois compliqué, contrairement à ce qu'on peut lire un peu partout sur le web, poser une enceinte à l'envers peut dans certains cas s'avérer être la meilleur solution.

Tout d'abord, il faut comprendre que les constructeurs partent du principe que l'enceinte sera soit posée directement sur le sol, soit sur le bureau ou sur le banc d'une console de mixage et que par conséquent la position la plus adéquat du tweeter serait tout naturellement au-dessus du haut parleur diffusant les basses afin d'avoir plus de chance de pointer l'axe acoustique optimal de l'enceinte vers les oreilles de l'auditeur.

Dans cette même logique, lorsque l'enceinte est configurée en colonne et que celle-ci est très grande, en supposant que l'auditeur ne se tiendra pas debout dans son salon, mais qu'il sera bien assis dans son canapé pour écouter de la musique ou regarder un film, les constructeurs définissent la position idéale du tweeter à mi-hauteur de l'enceinte pour que l'axe acoustique optimal de l'enceinte pointe une fois de plus les oreilles de l'utilisateur.

studio mastering focal grand utopia

Photo du studio "Le Lab Mastering" à Montréal utilisant une sublime paire de colonnes "Focal Grand Utopia EM" qui ont notamment comme particularité de donner la possibilité de régler l'angle d'incidence des hauts-parleurs pour limiter au maximum les problèmes de déphasage. Source: https://www.lelabmastering.com/fr/studio

Ce qu'il faut comprendre est que la position de l'axe acoustique optimal défini le positionnement de l'auditeur et de l'enceinte. Par conséquent, la solution la plus commune pour respecter cet alignement est de pencher légèrement l'enceinte, toutefois, lorsque cela n'est pas possible ou que cela implique de pencher l'enceinte vers une surface réfléchissante (ce qui n'est pas souhaitable), la solution la plus optimale peut être de retourner l'enceinte.

Enceinte inversée à l'envers

La figure de gauche montre que le positionnement optimal des petites enceintes noires (focal solo6 be) implique de les positionner à l'envers pour éviter de ne trop devoir les pencher afin de faire pointer leur axe acoustique en direction des oreilles de l'ingénieur. La photo de droite montre trois monitoring "Far field" de couleur bleue dans le "stutio 6" de l'école "Metal Works Institute", vous remarquerez que l'enceinte du milieu à été positionnée à l'envers pour libérer de l'espace en dessous d'elle.  Source: https://international.metalworksinstitute.com/campus-programs/two-year-programs/professional-sound-business-studio-production-major

4) UNE ENCEINTE COAXIALE N'A PAS DE DEPHASAGE

Afin de s'affranchir des problèmes de déphasage, les chercheurs et ingénieurs en électroacoustique se sont efforcés de fusionner les hauts-parleur du bas, médium et aigu en un seul pour que toute la plage de fréquences soit alignée sur le même axe acoustique, donnant ainsi naissance à l'enceinte coaxiale.

cabasse enceinte coaxiale haut de gamme

La marque Française "Cabasse" à fait de la technologie Coaxiale l'un de ses domaines de prédilection dans lequel elle excelle. Source: https://www.facebook.com/cabasseofficiel

Toutefois, l'intégration de plusieurs voies (hauts-parleur) dans un seul haut parleur est une tache extrêmement complexe qui implique de tenir compte d'une multitude de problèmes pouvant avoir de grave répercussion sur la linéarité de la réponse en fréquence de l'enceinte. C'est pourquoi, les enceintes coaxiales sont encore très peu utilisées comme solution d'écoute de contrôle dans les cabines de mixage. Même s'il faut bien reconnaitre que quelques très rares marque comme "Cabasse" ont réussie le challenge et proposent des enceintes coaxiales de très grandes qualité pour un prix malheureusement aussi grand que la prouesse.



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Voir tous les commentaires (1)
Joe

08/01/2021 10:14:55

Bravo Andy pour la qualité de ces nouveaux tutos!
Vraiment très interessant! Ca répond en tout cas, à beaucoup de mes questions!

Cependant j'en aurais une de plus, qui est dans le thème de cette article.
Peu on inverser L et R sur des enceintes horizontales asymétrique ? (Comme ma paire de Neumann KH310 dont L et R sont vendues séparément)
C'est à dire, avoir le tweeter à l'intérieur du triangle pour rétrécir le sweet spot, plutôt que de l'avoir à l'extérieur ? Car j'ai vu cette configuration de placement dans plusieurs studio. Mais j'ai toujours entendu qu'on devait placer les tweeters à l'extérieur (Comme c'est d'ailleurs noté sur la Doc des enceintes.)

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