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La mesure : première approche

Cet article est destiné aux débutants afin d’éclaircir le monde de la mesure et permettre de se mettre en selle le plus efficacement possible. Les notions  avancées ne seront pas forcément abordées ou simplifiées et l’orientation sera volontairement tournée vers les mesures de haut-parleurs nécessaires pour créer une enceinte acoustique. Les mesures d’environnement ne seront donc pas abordées ici, il sera même plutôt question de s’en affranchir dans la mesure du possible.

Première partie : La logistique

Le matériel nécessaire

Outre un ordinateur il vous faudra :

Un micro de mesure

On utilise souvent des micros ommidirectionnel à electret. Le modèle importe peu ici mais tous ces micros ont une courbe de réponse qui leur est propre et qui est parfois loin d’être linéaire. Il faudra donc en tenir compte si on veut obtenir des courbes de qualité et fiables.

Il est alors intéressant d’investir dans un micro calibré ou de faire calibrer le micro que l’on possède déjà.

Certaines entreprises propose ce service de calibration et vendent également des micros avec leur courbe de calibration.

Par exemple :

http://cross-spectrum.com/

http://www.acoustics.isemcon.com/index.htm

A l’époque où je me suis équipé j’ai opté pour un Apex 220 qui était vendu avec sa courbe de réponse propre, le tout pour le prix d’un micro non calibré. La bonne affaire ? D’autres ont fait ce choix mais il s’avère que la courbe fournie semblait erronée il vaut donc mieux opter pour une calibration réalisée correctement.

Pour information vous pouvez voir ici le résultat de 85 micros mesurés par la société cross-spectrum. Il s’agit chaque fois du même modèle : le behringer ECM8000, un micro très utilisé pour la mesure par les amateurs comme nous.

On peut voir que la courbe de réponse générale de ce genre micro a electret possède en un profil proche. Il traine donc sur les net des courbes de calibration génériques mais celles ci ne donneront qu’un résultat approximatif car il existe tout de même une grande disparité avec de belles variations.

Si vous connaissez quelqu’un qui possède un micro calibré et que votre budget est limité vous pouvez par exemple envisager une pseudo calibration maison de votre micro à moindre frais.

Ceci serait possible en faisant des mesures comparatives sur un même haut-parleur ou une même enceinte et dans les mêmes conditions.

Pour réduire encore plus le coût certains poussent le vice du DIY encore plus loin et fabriquent eux même leur micro avec une capsule électret.

Vous pouvez trouver un exemple sur le site de linkwitz : http://www.linkwitzlab.com/sys_test.htm#Mic

Avis aux bricoleurs.

Une carte son / préampli micro / alimentation phantom

Les micros electrets ne peuvent pas être branchés directement sur une entrée ligne classique et nécessitent un étage de préamplification ainsi qu’une alimentation phantom.

Il est possible d’externaliser ces fonctions qui permettront d’utiliser une carte son traditionnelle.

Isem vend par exemple un kit de ce style avec le micro et la boite préampli alimentation phantom. Mais certains le fabriquent en version DIY également :

http://francois.mastroiannidiy.pagesperso-orange.fr/preampli%20alim%20phantom.htm

Une solution plus simple est aussi l’utilisation d’une carte son professionnelle qui possède toutes les fonctions souhaitées. Certaines cartes sons externes se vendent à des coûts raisonnables. Le site d’ARTA vous donne quelques exemples de cartes sons compatibles.

Dans le cas où vous voudriez faire des mesures en dual channel (voir plus bas) il est important d’opter pour une carte son en full duplex, c’est à dire qui possède une sortie stéréo et deux entrées distinctes qui peuvent fonctionner simultanéments mais indépendaments.

Un pieds de micro

Le pieds de micro est important car il permettra de placer le micro au bout d’une perche et minimiser les effets sur la mesure de son environnement proche. Il permettra également de placer le micro à la distance et à la hauteur voulue lors des mesures.

Connectique

En fonction de la solution employée prévoyez de la longueur de câble reliant l’ordinateur à l’ampli et au matériel de mesure afin de pouvoir s’éloigner de la zone de mesure.

Le câblage du système

Single channel

Lorsque vous mesurez un haut-parleur en réalité vous mesurez aussi la chaine de mesure et l’intéraction du haut-parleur dans son environnement.

Ainsi vous mesurez : la réponse de l’étage de sortie de la carte son, la réponse de l’amplificateur, la réponse du haut-parleur, les reflexions liés à l’environnement, la réponse du micro, et la réponse de l’étage d’entrée de la carte son (avec le préampli micro).

Or ce qui nous intéresse c’est la réponse du haut-parleur en s’affranchissant des non linéarités du reste de la chaine de mesure.

Il est possible de tenir compte de la réponse du micro en entrant une courbe de calibration dans le logiciel.

Nous verrons plus tard qu’il est possible de s’affranchir (en partie) des réflexions de l’environnement  enfenêtrant les mesures.

Il reste que nous mesurons encore la réponse de la carte son (entrée et sortie), de l’amplificateur, et du haut-parleur.

Certes avec du matériel de qualité il est envisageable de considérer que les non linéarités de la réponse en fréquences des cartes son et amplificateurs sont négligeables faces à celles du haut-parleur. C’est le choix le plus simple mais pas le plus rigoureux.

Voici le schéma de principe (d’après la notice du logiciel ARTA)

Dual Channel

En mode dual channel il est possible de boucler une sortie vers la deuxième entrée de la carte son. Ce signal sera comparé par le logiciel à celui reçu par le microphone sur la première entrée.

Il est possible soit de boucler la sortie de la carte son directement sur son entrée mais il est possible de réaliser cette boucle à partir de la sortie de l’amplificateur. Entre autres ce montage permet alors de s’affranchir des non linéarités de réponse en fréquence de la carte son et de l’amplificateur.

En fonction des capacités de l’entrée de la carte son et du niveau des mesures il sera peut être nécessaire d’inclure un atténuateur de signal en sortie d’amplificateur (pad de résistances).

Le montage dual channel complexifie un peu le montage/câblage mais permet d’éliminer encore deux inconnues dans la réponse de la chaine de mesure, même si ce ne sont pas les sources principales de non linéarités.

Voici le schéma de principe (d’après la notice du logiciel ARTA)

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 “La mesure : première approche

    • J’ai une réserve sur les capacités de l’ordinateur et/ou logiciel d’accepter deux types de matériel différents en entrée et en sortie. Certains semblent dire que ça fonctionne mais je ne peux pas le certifier. Si cette réserve venait à être levée ce serait une solution intéressante. Néanmoins il empêche toujours le « dual channel ».

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    • Bonjour Timotée, merci pour ta visite.
      Le DATS sert à la mesure d’impédance. Ici il est plutôt question de mesure de réponse en fréquence. Ce serait par contre une alternative intéressante à l’utilisation de LIMP dont je parle dans un autre article. Néanmoins l’utilisation de LIMP (ou REW) pour la mesure d’impédance nécessite très peu de matériel et peu coûteux si on a déjà la carte son.

      Répondre
  • Claude

    Bonjour,

    Merci pour ces clarification/explications qui me permettent, à moi, néophyte à 90%, d’ aborder ces mesures avec des bases suffisantes…J’ai enfin compris l’utilité de la mesure par impulsion ….c’est toujours çà 🙂
    Il y a encore beaucoup de chemin à parcourir, et je pense être bien supporté par le contenu de votre site…
    Cordialement,
    Claude

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  • Debreu Bruno

    Bonjour,
    je viens de faire l’acquisition d’une carte son Tascam US 2*2, et j’aimerais savoir comment réaliser les branchements en dual channel
    Merci d’avance

    Répondre
    • Bonjour. Merci pour ce commentaire.
      Pour les branchements : Sortie 1 vers l’ampli qui alimente l’enceinte à mesurer dont le signal est capté par un micro qui est branché sur l’entrée 1. Sortie 2 branchée directement sur l’entrée 2 de la carte son.
      Il faut bien sûr renseigner tout cela dans le logiciel de mesure.
      Bon courage !

      Répondre

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