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Calibration d’ARTA

Seul le Single-Channel est traité ici. Notez que cela ne change rien pour la calibration.

Pour mesurer en single-channel, outre un pc avec ARTA, il faut :

  • Une carte son, avec sorties ligne et une entrée micro avec une alimentation phantom 48V pour le micro. Sinon, il faut une alimentation dédiée.
  • Un micro, avec un pied perche
  • Un ampli

Il faut aussi un voltmètre pour calibrer.

Pour mesurer en dual-channel, il faut une carte son capable d’enregistrer simultanément deux signaux : un sur le canal micro et un autre sur une entrée line-in. La plupart des cartes son destinées aux musiciens possédant une entrée micro et instrument le permettent.

 

Exemple de carte son USB avec bon rapport q/p: Miditech Audiolink II, environ 60€

Exemples de micros : Dayton EMM6, Behringer ECM8000, APEX220

 

Remarque : peut-on faire confiance au fichier de calibration micro fourni par les fabricants ? De mon expérience sur deux exemples : malheureusement non ! Les fichiers de calibration fournis sont souvent génériques, et il peut y avoir des disparités significatives d’un micro à l’autre. Mon micro Dayton EMM6 est fourni avec une calibration individuelle faite par le fabricant. Quand je vois la différence avec la calibration soignée fournie par Cross Spectrum, je doute de la validité des calibrations fabricant.

 

Pourquoi calibrer ?

 

Chaine de mesure :

 

ARTA  génère un signal (UOUT) et compare avec ce qu’il enregistre en retour (UIN).

Si tout le reste lui est connu, ARTA en déduit le comportement du DUT (Device Under Test)

 

Que faut-il calibrer pour avoir des mesures correctes ?

Au minimum le micro ! Un micro n’est pas un système linéaire : sans connaitre sa réponse en fréquence, les mesures seront fausses, en général surtout dans les hautes fréquences.

Les préamplis et ampli de puissance sont supposés linéaires. En l’absence d’étalonnage, càd les gains GXXX inconnus, les courbes de réponse en fréquence auront une forme correcte, mais seront sur ou sous-estimées, jusqu’à plusieurs dizaines de dB.  Ce n’est pas gênant pour la mise au point d’une enceinte mais avouez que c’est dommage de ne pas mesurer les valeurs absolues correctes alors que cela ne prend que quelques minutes. Allons-y.

 

Setup

 

Setup > Audio Devices

Soundcard :

  • Utiliser les pilotes compatibles WDM.
  • Configurer Input et Output Channels pour votre carte son.
  • Wave format : 16 ou 24bits sur XP. Sur Vista/Seven, utiliser « Float ».

Les valeurs dans la zone « I/O Amplifier Interface » seront modifiées par les étapes suivantes. Rien à modifier pour l’instant.

Cochez « Microphone Used on : Left Ch » et entrez « Sensitivity mV/Pa » avec la valeur à 1kHz dans 1kΩ que vous trouvez dans la documentation de votre micro ou fournie par celui qui l’a calibré. Dans mon cas, 10mV/Pa.

Driver de la carte son

 Remarque : les cartes son identifient les canaux par Gauche (Left) et Droit (Right) ou numérotés Channel 1 et Channel 2. Canal Gauche = Canal 1 (blanc) Canal Droit = Canal 2  (rouge)

Si la carte son a ses propres drivers, les réglages de gain se font sans doute dans le driver ET/OU avec des boutons sur la carte. Cela dépend des cartes. Si la carte son n’a pas de driver spécifique et utilise ceux de Windows, voir les détails du paramétrage dans l’Annexe 2.

Sur la carte son, réglage des boutons :

  • Gain entrée gauche : bouton médian (on y retouchera par la suite)
  • Gain entrée droite : bouton au minimum (inutilisée en single-channel)

Dans le driver :

  • Gain de la sortie Gauche (canal sortie 1) : 0dB
  • Gain de l’entrée Gauche (canal entrée 1) : 0dB
  • Gain des entrée et sortie Droite (canal 2) inutilisées en single-channel : régler au minimum, voir mute si possible. C’est important pour éviter de polluer les mesures.
  • Si la carte à une gestion de latence-zéro, décocher.

Exemple : driver carte son M-Audio MobilePre

 

Calibration de la carte son

L’écran de calibration se décompose en trois parties:

  • (A) Carte Son, sortie canal Gauche (Canal 1),
  • (B) Carte son, entrées gauche et droite (Canal 1 et 2),
  • (C) Micro.

Calibration Sortie Gauche

Brancher un voltmètre (réglé sur V alternatif, calibre 2V) sur la sortie gauche (canal 1).

Appuyer sur « Generate Sinus » en laissant Output level sur sa valeur par défaut -3dB.

Relever la tension sur le voltmètre. Un voltmètre digital mesurera la tension RMS. La reporter en A3. (957mv dans mon cas) puis cliquer sur « Estimate Output » puis « accept ».

  • Remarque 1 : Les valeurs Max Output et Input sont indiquées par ARTA en mV Peak dans les parties (A) et (B) et dans l’écran Audio Devices .  mVRMS = mVPeak * 0,707
  • Remarque 2 : Assurez-vous que votre voltmètre est fiable pour les mesures à 400Hz !
  • Remarque 3 : quand vous avez cliqué « Generate sinus » ne quittez pas cette fenêtre sans avoir cliqué « stop generator ». Un bug empêche d’y revenir pour arrêter le générateur !! Faut quitter et relancer ARTA !

 

Calibration Entrée Gauche

Faire un loop-back : brancher la sortie Gauche (canal 1) de la carte son sur l’entrée line-in Gauche (canal 1).

 

Remarque  : Sur les cartes son ayant 2 entrées+2 sorties, l’entrée ligne canal 1 (gauche) est souvent commune avec l’entrée micro. Certaines cartes son n’aiment pas que le micro soit branché en même temps que l’entrée line-in. Pour cette opération de loop-back, ne pas brancher le micro par précaution.

Dans la section B1, sélectionner Channel « Left ».

La valeur dans la zone B .2 a été reportée automatiquement à la fin de l’étape (A).  Vérifiez que c’est bien ce qui a été relevé précédemment (957mV pour moi) et cliquer « Estimate max input ». Le bouton affiche « Wait ».

Regarder la barre de niveau du canal gauche (L) en bas de l’écran.

Régler le bouton de gain de l’entrée gauche (Canal 1) de la carte son de sorte que le niveau soit autour de -5dB. La barre doit rester verte, pas jaune et surtout pas rouge. L’entrée ne doit pas saturer (led clipping).

Dans mon cas, pour éviter le clipping, je suis plutôt à -7 ou -8dB.

ARTA vous laisse quelques secondes pour faire ce réglage puis s’arrête. Si vous n’aviez pas fini, recommencez. Quand c’est bon, cliquer Accept.

Remarque : Pour mesurer en dual channel, répéter l’opération pour le Channel « Right ».

A ce stade, GpreOUT et GpreIN sont connus.

 

Micro

Pour calibrer la sensibilité du micro, il faut appliquer un appareil qui met une pression connue sur le micro et relever la tension qu’il produit. Je n’ai pas cet appareil.

Il faut aussi connaitre le gain du préampli micro. Comme sur ma carte l’entrée Line-In est commune avec le micro, je ne peux pas régler le gain du préamp micro séparément et j’ignore sa valeur.

Il existe des moyens d’estimer la sensibilité micro. Ils sont décrits dans le Kompendium du Dr Heinrich, mais cela reste de l’approximation.

En l’absence de possibilité de mesure ici, laisser les valeurs par défaut (gain preamp micro=1 et la valeur de sensibilité constructeur qui avait été saisie précédemment).  Pour finaliser la calibration, il suffira mesurera avec notre système presque calibré, un HP de référence connu et en déduire la valeur du Gain du préamp micro.

Compensation réponse en fréquence du micro

Comme dit précédemment, un micro a une réponse variant selon la fréquence. Sans compensation du micro pour chaque fréquence, les mesures seraient fausses.

Un micro calibré est fourni avec un ficher de compensation, habituellement suffixé  .frd

Il faut renommer ce fichier en .mic pour ARTA  et s’assurer que les valeur numériques dans ce fichier utilisent bien le séparateur anglo-saxon « . » et non « , ».  Remplacer le cas échéant.

Cliquer sur « Load » et charger votre fichier .mic.

La courbe s’affiche. Comme on voit, c’est loin d’être plat dans les hautes fréquences!!

Cliquer sur « Use frequency response compensation », puis OK pour quitter.

Dans le menu Setup on voit maintenant que « FR Compensation » est coché.

 

De même, dans la barre de boutons, l’icône correspondante est entourée.

 

Remarque : Il peut arriver qu’ARTA décoche inopinément cette case.  Ou alors c’est l’opérateur de mauvaise foi qui l’a décochée lors de manipulations hasardeuses. Bref, faites gaffe que ce soit toujours coché.

Gain de l’ampli

Dans l’écran Setup > Audio Devices, il faut mettre le gain V/V de l’ampli dans « Power amplifier gain ».  Par défaut c’est 1.

On peut procéder de plusieurs manières pour trouver le gain de l’ampli.

Ma façon de procéder est :

  • Brancher la carte son sur l’ampli (surtout le canal 1, gauche)
  • Brancher le voltmètre sur l’enceinte Gauche (réglé sur V~, échelle 20V)
  • Générer le signal sinusoïdal 400Hz d’ARTA (setup -> Calibrate Devices, bouton Generate sinus). On entend le signal dans l’enceinte, presque un LA.
  • Régler le volume de l’ampli jusqu’à lire 2,83V sur le voltmètre.

On a mesuré précédemment le niveau de sortie de la carte son, càd celui d’entrée dans l’ampli : 957mV dans mon cas.

Le gain à saisir dans « Power Amplifier gain » est 2.83/0.957=2.96

 Remarque 1 : ce n’est pas indispensable de régler la sortie de l’ampli sur 2.83V, n’importe quelle valeur convient : de toute manière ARTA fait l’ajustement.  Je le fais car cela me satisfait de savoir qu’en me mettant à 1 mètre, j’entendrai la valeur normalisée de sensibilité de mon enceinte.

Remarque 2 : ne soyez pas surpris du niveau du potentiomètre pour atteindre 2.83V Selon l’ampli et la sensibilité des enceintes, cela peut représenter un niveau  plus élevé que l’écoute moyenne habituelle !

 

Règlage final

Si on n’a pas pu faire l’étape  de calibration micro, le système n’est que « presque » calibré. Pour finaliser, il suffit de mesurer un HP ou une enceinte de référence dont on dispose et dont les mesures fiables sont publiées.

En mesurant dans les mêmes conditions, la forme de la courbe doit être identique mais est soit sur-évaluée ou sous-évaluée de quelques dB.

Dans mon cas,  j’utilise comme référence une Zaph SR71. J’ai mesuré la réponse en fréquence dans les mêmes conditions que Zaph et suppose que son système est bien calibré.

Je lis sur ma mesure une réponse en fréquence à 1kHz de 95,5dB (échelle 20µPa/2.83V) au lieu de 84dB mesuré par Zaph, soit +11.5dB.

A V/V = 10(11.5/20) = 3.76

En mettant 3.76 dans « Ext. Left preamp gain », une nouvelle mesure montre que cette fois, les courbes correspondent. Mémorisez cette valeur pour vos futures mesures.

On peut enregistrer la configuration ARTA  (version payante) pour éviter de refaire la manip de calibration. Il faudra cependant refaire le réglage des entrées de la carte son et du volume de l’ampli car peu de chances de retrouver exactement le réglage des boutons !

 

Sources

manuel ARTA disponible ici http://www.fesb.hr/~mateljan/arta/download.htm

Kompendium ARTA, par Dr Heinrich Weber (en allemand) disponible ici http://www.fesb.hr/~mateljan/arta/support.htm

Mes diverses lectures & conseils recueillis sur le forum hcfr complétés de mon expérience personnelle récente.

 

Remerciements

Agnostic1er pour ses conseils avisés.

Androuski pour m’avoir mis le pied à l’étrier.

Dr Heinrich Weber qui m’a fourni les sources de son Kompendium. Danke sehr 

Commentaires et remarques : alkasar at free.fr

Cédric B. (Kro)

J’ai mis le doigt dans l’engrenage lorsque j’étais étudiant en achetant mon premier matériel hifi-homecinema. Mon budget restreint, mes diverses rencontres dans la région lyonnaise, et surtout ma cursiosité m’ont rapidement poussé à chercher « comment ça marche » et à mettre les mains dans la soudure. Mon métier est vétérinaire et ma formation a peu de chose à voir avec l’audio. J’ai longtemps été animateur puis modérateur sur le forum du site www.homecinema-fr.com et c’est en grande partie grâce à internet que j’ai pu progresser et apprendre dans le domaine de l’audio. Si j’ai souhaité créer justdiyit c’est pour transmettre à mon tour, et à mon niveau, tout ce que la communauté DIY a pu m’apprendre et continue à le faire chaque jour. Alors quand Guillaume m’a proposé de s’occuper du support je n’ai pas hésité !

7 réflexions sur “Calibration d’ARTA

  • panda

    Bonjour,

    Merci pour ton site ! Un vrai régale.
    Il est vrai que la calibration de l’entree de la carte son pour le microphone avec un calibreur 114dB facilite la manip !

    Répondre
  • Nazim

    Bonjour,
    merci pour ce topic.

    J’ai une question concernant la calibration de la sortie gauche de l’interface, il m’est impossible de relever une valeur avec un multimetre et je m’y prend surement mal en branchant le multimetre, peux tu m’indiquer comment faire ?

    Merci bcp

    Répondre
    • Quelle est ton interface ? As-tu renseignée celle-ci correctement dans le logociel ? Pour la mesure en sortie au multimètre il faut se mettre en alternatif.

      Répondre
      • Nazim

        Merci pour ta réponse rapide.
        J’ai une audiobox USB 96 de chez presonus, je l’ai bien renseignée dans le logiciel, je précise que je n’ai que la version d’essai d’Arta pour l’instant…
        Comment ‘branche’ t on le multimetre sur une sortie de carte son ? dois je mettre un cable coupé et mesurer la tension au bout de celui ci ?

        Répondre
        • Ton interface possède des sorties sur jack : le plus simple est de brancher un câble jack mâle -mâle par exemple et mesurer sur le connecteur « en l’air » à l’autre bout.

          Répondre
          • Nazim

            Merci beaucoup

  • Nazim

    Merci pour ta réponse rapide.
    J’ai une audiobox USB 96 de chez presonus, je l’ai bien renseignée dans le logiciel, je précise que je n’ai que la version d’essai d’Arta pour l’instant…
    Comment ‘branche’ t on le multimetre sur une sortie de carte son ? dois je mettre un cable coupé et mesurer la tension au bout de celui ci ?

    Répondre

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