3. Quels facteurs peuvent perturber l’acoustique de votre home studio ?

Une constatation importante en matière d'éléments perturbateurs acoustiques ambiants est que tous les problèmes qui surviennent ont une cause commune : les réflexions ! Qu'il s'agisse de résonances ambiantes, d'échos flottants ou d'un temps de décroissance trop long, les réflexions, c'est-à-dire le son réfléchi par les murs, les plafonds et les sols ou généralement par les surfaces limites réverbérantes, sont responsables de toutes ces anomalies.
Les réflexions ne sont pas fondamentalement nuisibles, mais elles deviennent de plus en plus problématiques en raison de certaines propriétés spatiales. Il s'agit de la taille de la pièce. Les pièces d'habitation et les chambres à coucher typiques doivent toujours être considérées comme acoustiquement petites. Plus la pièce est petite, plus les réflexions ont un impact négatif sur le son de la pièce. La longueur moyenne du trajet parcouru par le son dans de telles pièces avant d’atteindre une surface limite est très courte. L'onde sonore ne perd pratiquement aucune énergie lorsqu'elle se propage dans l'espace. Les premières réflexions sont donc peu atténuées par rapport au son direct et arrivent à la position d'écoute ou au microphone avec seulement un léger retard. Ces premières réflexions fortes conduisent à des couleurs sonores différentes dans les détails et doivent donc être contrôlées.

Réponse en fréquence du filtre en peigne

La coloration sonore provoquée par les effets de filtre en peigne se produit lorsque le son direct et les fortes réflexions initiales au niveau de la position d'écoute ou au niveau du microphone se chevauchent avec une petite différence de temps (la réflexion se propage un peu plus longtemps en raison de la distance plus longue). Il y a des annulations à une certaine fréquence fondamentale et ses multiples impairs et des exagérations aux multiples pairs de cette fréquence fondamentale. La réponse en fréquence rappelle les dents d'un peigne sur une échelle linéaire, d'où son nom. Sur l'échelle logarithmique de fréquence, plus pratique, les pointes se rapprochent à mesure que la fréquence augmente. Plus les réflexions sont fortes, plus l'effet de filtre en peigne est prononcé. Cela signifie que plus le microphone est proche d'un mur, plus la coloration sonore est prononcée. Il en va de même pour la position d'écoute dans une régie de mixage.

Réflexion d'un mur réverbérant

Réponse en fréquence du filtre en peigne à la position d'écoute

Diagramme niveau-temps

Résonances spatiales (modes)

Les résonances ambiantes, appelées modes, sont des ondes stationnaires et sont particulièrement perturbatrices dans les basses fréquences. Les modes se font remarquer par des bruits sourds ou retentissants. Les instruments graves sonnent de manière imprécise, parfois faible, parfois exagéré, selon la note jouée. Les modes spatiaux se produisent lorsque la moitié de la longueur d'onde ou les multiples de la moitié de la longueur d'onde d'une certaine fréquence s'adaptent exactement entre deux surfaces limites. C'est ce qu'on appelle alors modes axiaux (il existe également les modes tangentiels et les modes obliques les plus faibles, qui incluent non seulement deux, mais quatre ou les six surfaces limites). Il en résulte des extinctions et des élévations stationnaires (ondes stationnaires).

Modes spatiaux

Par exemple, à la fréquence de résonance la plus basse, vous obtenez une pression acoustique très élevée directement devant les murs et dans les coins et bords de la pièce. Au milieu de la pièce, cette fréquence est cependant presque complètement annulée. De plus en plus de fréquences de résonance sont ajoutées aux fréquences moyennes et hautes jusqu'à ce que la densité de résonance soit si élevée que la coloration n'apparaisse plus. La figure ci-dessus montre un autre problème de modes. Puisqu'il s'agit d'un phénomène de résonance, une grande partie de l'énergie sonore est stockée dans les modes. Il faut beaucoup de temps pour que cette énergie sonore décroisse. Dans les modes les plus graves, vous pouvez clairement percevoir la résonance (bourdonnement/ronflette).

Densité des modes et comportement de décroissance des modes

Les modes sont particulièrement prononcés dans les petites pièces avec des surfaces limites parallèles.

Les pires sont les pièces cuboïdes et les pièces rectangulaires dont les proportions sont des multiples entiers (par exemple 2 : 4 : 8). Si les proportions des pièces sont identiques, les pièces plus petites sont plus critiques que les pièces plus grandes, car les fréquences de résonance sont particulièrement efficaces dans la gamme de tons dominants, importante de la musique. En ce qui concerne l'agencement des pièces, les salons et les sous-sols des bâtiments plus récents posent également problème en raison de leur faible hauteur sous plafond. Les hauteurs de plafond typiques sont de 246 cm. Dans une telle pièce, une personne de taille moyenne a les oreilles presque exactement à mi-hauteur de la pièce lorsqu'elle est assise. Pour cette direction spatiale, vous êtes assis dans un minimum de pression plus ou moins pour la fréquence de résonance la plus basse et ses multiples impairs. Les bâtiments anciens n'ont pas seulement un attrait visuel, ils sont également avantageux sur le plan acoustique.e sind auch akustisch von Vorteil.

Échos flottants

Les échos flottants apparaissent entre des surfaces limites parallèles lorsqu'un son de percussion est stimulé, par exemple lorsque vous "frappez dans vos mains". La courte impulsion sonore est réfléchie par un mur réverbérant et se propage vers le mur parallèle opposé, d'où elle est réfléchie vers le premier mur. Ce processus est répété rapidement jusqu'à ce que l’énergie sonore soit complètement absorbée. Plus les parois parallèles sont rapprochées, plus les réflexions se produisent rapidement et plus les couleurs sonores sont prononcées. Ceux-ci se manifestent par un son métallique "Boing". La coloration tonale provient en fin de compte de modes spatiaux à haute fréquence stimulés par les impulsions sonores répétitives. Si la densité de modes dans la gamme de fréquences moyennes est également faible, les modes excités apparaissent colorés. Cependant, les basses fréquences naturelles de la pièce ne sont guère stimulées, car cela nécessite une excitation plus continue. Les échos flottants sont donc un phénomène dans la gamme des moyennes fréquences. Ils sont particulièrement perturbateurs lorsque la pièce est déjà bien atténuée pour d'autres directions spatiales, c'est-à-dire que le temps de décroissance global de la pièce est plus court que pour l'écho flottant seul.

Écho flottant entre des murs parallèles

Diagramme niveau-temps

Faible densité de réflexion (diffusivité)

C'est également un problème, surtout dans les petites pièces. Comme les réflexions ne doivent pratiquement pas parcourir de distance, elles atteignent très rapidement la surface limite suivante et sont à nouveau réfléchies. À chaque processus de réflexion, le son réfléchi perd de l'énergie et décroît donc après quelques réflexions. Un champ sonore dense ou diffus avec une répartition uniforme du son dans la pièce ne peut pas se développer de cette manière. La coloration sonore dans ce cas semble également plus métallique et est finalement due à la superposition temporisée du son direct avec les quelques réflexions (effets de filtre en peigne).

Le temps de réverbération varie en fonction de la fréquence (RT60)

En règle générale, la réverbération des petites pièces est très incohérente sur tout le spectre de fréquences.
Avec les basses fréquences, la résonance est déterminée par des modes spatiaux distincts. Les fréquences moyennes et hautes sont réfléchies ou absorbées de manière incohérente selon la nature du mur et du mobilier. Les petites pièces semblent donc souvent bruyantes et grêles. Il est peu probable qu'une véritable réverbération, comme celle que l'on trouve dans les grandes salles ou les églises, se produise dans les petites pièces. Il est donc plus correct de parler de temps de décroissance que de temps de réverbération.