image 1: Diffuseur acoustique occupant un mur entier
Si vous avez déjà songé à traiter acoustiquement votre studio d'enregistrement ou auditorium hi fi, vous êtes très probablement tombés sur ce traitement qui paraît un peu mystérieux en première approche: la Diffusion acoustique, c'est à dire l'utilisation...wait for it...de diffuseurs!
Je vous propose dans cet article de répondre concrètement aux questions suivantes:
Qu'est-ce que la diffusion?
Quels avantages présente-t-elle?
Comment ça sonne?
dans quel cas s'en servir? dans quels cas NE PAS s'en servir?
Quelles sont ses limites?
Je vous propose d'aller plus loin dans les explications que les "on dit" habituels, grâce à un outil de simulation acoustique qui illustrera visuellement mes propos: le "Ray Tracing", ou "tir de rayons" acoustiques.
image 2: c'est parti pour le tir de rayons!
Voyons ensemble si la diffusion acoustique est LA solution pour votre auditorium hifi ou votre studio d'enregistrement!
1. La diffusion: qu'est-ce que c'est?
Prenons une salle vide de surface typique d'un auditorium hifi (12m², hauteur sous plafond 2.50m). Les murs sont 100% lisses et réfléchissants, comme s'ils étaient en béton ou en placo.
Image 1: notre auditorium test
Plaçons une source sonore virtuelle dans cette pièce, qui va envoyer ~85 dB à toutes les fréquences.
Image 2: ajout d'une source sonore virtuelle (le point rouge)
On va ensuite utiliser le Ray Tracing, c'est à dire "lancer" des rayons sonores dans toutes les directions. Par souci de simplicité, concentrons nous sur la propagation d'un seul rayon:
Image 3: trajet suivi par 1 rayon acoustique - salle lisse
Avec une salle aux murs lisses et réfléchissants, on remarque que le rayon sonore lancé reste dans le même "plan". Comparons cette observation à un tir de rayon dans une salle traitée entièrement avec de la diffusion acoustique:
Image 4: trajet suivi par un rayon acoustique - salle entièrement traitée avec des diffuseurs
Comparons les trajectoires finales des rayons dans chaque cas:
Image 5: trajectoires finale du rayon acoustique, à gauche une salle "lisse" classique et à droite une salle 100% diffusante
Le trajet suivi par le rayon ne se limite plus au plan, il rebondit "dans toutes les directions." et "remplit" la salle entière.
Cette conclusion décrit assez bien la diffusion acoustique: elle permet de renvoyer le son "dans toutes les directions" à chaque rebond, et non dans une seule direction "privilégiée".
2. Quels est l'avantage de la diffusion acoustique?
Tout comme l'absorption acoustique (souvenez vous, c'est le traitement utilisé dans le cadre de notre studio d'enregistrement) la diffusion permet d'éviter le phénomène d'interférences acoustiques généré par la réflexion "classique" des ondes sonores sur les murs "lisses".
Ce phénomène d'interférence nous garantit une écoute de mauvaise qualité, en déséquilibrant le spectre audio et ajoutant de la réverbération à notre écoute. Petite illustration ci-dessous:
Image 5: Spectre audio déséquilibré par les interférences (rouge) vs spectre équilibré (bleu). Données d'origine disponibles ici
Le grand avantage de la diffusion acoustique, c'est qu'elle ne change pas la durée de réverbération car elle n'absorbe pas l'énergie sonore. Elle la renvoie.
En d'autres termes, si vous voulez améliorer la qualité sonore de votre salle sans "l'étouffer", la diffusion est la solution.
4. Diffusion et auditorium hi-fi / studio d'enregistrement?
Tout dépend de l'utilisation prévue de la salle! De manière générale:
Une salle trop absorbante peut vite sonner "morte" ou "sourde".
On voudrait typiquement éviter que notre auditorium hi-fi ou local de pratique musicale sonnent de cette manière!
Image: 6: Diffusion acoustique dans un local de pratique musicale
Mais dans le cadre d'une régie studio par exemple, une pièce "morte" c'est l'environnement parfait pour créer un mix sonore qui sonnera particulièrement "vivant" dans le reste des pièces d'écoute.
Image 7: forte absorption dans une régie studio
Préservez, sublimez votre réverbération naturelle!
Les salles de petit volume (domestique) ont une réverbération naturelle assez courte. L'utilisation de diffusion permettra d'équilibrer la réponse acoustique de la pièce, sans altérer la réverbération naturelle.
On peut associer l'utilisation de diffuseurs à l'absorption des réflexions primaires pour garantir une écoute vivante et qualitative!
5. Esthétiquement, à quoi ressemble un diffuseur?
C'est LE grand point fort des diffuseurs, notamment pour les audiophiles dont l'installation se trouve dans une pièce de vie! Il y en a de toutes les formes, pour tous les goûts et certains peuvent être considéré comme de véritables œuvres d'art.
Quelques exemples ci-dessous:
Image 8: Diffuseurs Quadratiques 2D
Image 9: Diffuseurs "skyline"
Image 10: Diffuseurs pyramidaux
Image 11: Diffuseurs "barrels" à gauche, et mix "barrel-pyramidal" à droite
Image 11: Diffuseurs quadratiques
Nul doute, vous y trouverez votre bonheur!
6. La diffusion acoustique a-t-elle des limites en studio d'enregistrement ou auditorium hifi ?
Malheureusement oui, ce qui fait que vous ne pourrez pas vous passer d'absorption acoustique à 100% . Les limites sont les suivantes:
La gamme de fréquence: la plupart des diffuseurs vendus dans le commerce vont être actifs à partir de 500hz minimum.
Image 12: diffuseur quadratique "Q7D" de chez GIK, efficace à partir de 600Hz
La distance minimale d'écoute: On peut illustrer virtuellement ce phénomène en plaçant plusieurs "micros" face à une paroi 100% diffusante (le mur "du fond à droite" ci-dessous):
Image 13: Paroi diffusante, source sonore et 3 micros
On peut ensuite faire émettre un son constant à la source dans toutes les directions, et calculer la réponse acoustique aux 3 points d'écoute:
Image 14: Réponses acoustiques aux 3 points d'écoute
On remarque tout de suite que plus on se rapproche du mur diffusant, plus l'écoute est "perturbée". En quelques mots, en utilisant un diffuseur on va générer une multitudes de réflexions sonores qui vont dégrader l'écoute proche du panneau.
Il y a donc une distance minimale à respecter afin que l'effet de "diffusion" recherché soit efficace, typiquement ~1m.
En conclusion, la diffusion c'est bon! Mais tout dépend de votre application sonore...
Typiquement, chez 1816 Acoustique nous avons utilisé la diffusion dans notre projet Home Cinema, Auditorium hi-fi...mais elle a été proscrite dans notre régie studio!
1816 Acoustique vous accompagne tout le long de votre projet audiophile, home theater, studio d'enregistrement...n'hésitez pas à nous faire part de vos projets!
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