Ce n'est pas un mode, et la confusion coûte cher
Le SBIR, pour speaker boundary interference response, est souvent rangé avec les modes de la pièce. Ce sont deux phénomènes distincts, et les confondre conduit à traiter le mauvais.
Un mode est une résonance du volume entier : sa fréquence dépend des dimensions de la pièce, pas de l'endroit où se trouve l'enceinte. C'est le sujet de la fiche sur les modes.
Le SBIR est une interférence entre le son direct et une seule réflexion, celle de la paroi la plus proche de l'enceinte. Sa fréquence ne dépend que de la distance entre l'enceinte et cette paroi. Déplacez l'enceinte, la fréquence change ; déplacez le mur, elle change aussi.
Un indice pratique pour les distinguer sur une mesure : un creux de SBIR se déplace quand vous bougez l'enceinte, un mode ne bouge pas.
Le mécanisme, en une phrase
Le son part de l'enceinte vers vous, mais une partie part aussi vers le mur derrière, s'y réfléchit, et vous rejoint avec du retard. Ce retard correspond à un trajet plus long de deux fois la distance au mur, l'aller et le retour.
Quand ce supplément de trajet vaut une demi-longueur d'onde, les deux contributions arrivent en opposition de phase et se soustraient : c'est le creux. Quand il vaut une longueur d'onde entière, elles s'additionnent : c'est une bosse.
La fréquence du premier creux se déduit directement, avec c la célérité du son et d la distance au mur :
f = c / (4 × d)
Le phénomène se répète aux multiples impairs, donc un second creux à trois fois cette fréquence, et les bosses tombent aux multiples pairs.
Le tableau qui change la façon de voir le problème
Voici la fréquence du premier creux selon la distance de l'enceinte au mur situé derrière elle.
| Distance au mur | 1er creux | 2e creux | Dans la zone sensible ? |
|---|---|---|---|
| 0,10 m | 858 Hz | 2 572 Hz | non, mais dans le médium |
| 0,20 m | 429 Hz | 1 286 Hz | en limite |
| 0,30 m | 286 Hz | 858 Hz | ⚠️ oui |
| 0,40 m | 214 Hz | 643 Hz | ⚠️ oui |
| 0,50 m | 172 Hz | 514 Hz | ⚠️ oui |
| 0,75 m | 114 Hz | 343 Hz | ⚠️ oui |
| 1,00 m | 86 Hz | 257 Hz | ⚠️ oui |
| 1,50 m | 57 Hz | 172 Hz | non, territoire des modes |
| 2,00 m | 43 Hz | 129 Hz | non, territoire des modes |
La zone signalée, disons de 80 à 300 Hz, est celle où le creux se fait le plus entendre : c'est là que vivent le bas des voix masculines, le corps des cuivres, l'assise d'un orchestre et l'impact d'un effet. Un trou de plusieurs décibels y appauvrit tout le reste.
Pourquoi « éloignez du mur » n'est qu'une demi-réponse
Lisez la colonne des distances de haut en bas. Reculer l'enceinte ne fait pas disparaître le creux : cela le descend en fréquence. De 0,30 m à 1,00 m, on passe de 286 Hz à 86 Hz, en restant tout du long dans la zone sensible.
Autrement dit, les distances intermédiaires sont les pires, et ce sont précisément celles qu'on adopte spontanément quand on « éloigne un peu » l'enceinte du mur. Le conseil, appliqué à moitié, place le creux au centre de la zone la plus gênante.
Deux directions sont cohérentes, et elles sont opposées.
Très près du mur, sous 0,20 m, le creux remonte au-dessus de 400 Hz. Il devient plus étroit et l'oreille le tolère mieux, mais il entre dans le médium, où le timbre est en jeu.
Nettement loin, au-delà de 1,50 m, le creux descend sous 60 Hz, là où les modes de la pièce et le caisson prennent le relais. Le problème n'est pas supprimé, il est déplacé dans une zone qu'on traite déjà autrement, comme décrit dans la fiche sur le caisson.
Le choix dépend donc de la place disponible et de ce qu'on accepte de dégrader. C'est un arbitrage géométrique, pas une recette.
La seule disposition qui supprime le problème
Il existe un cas où le creux n'existe pas du tout : celui où il n'y a plus de réflexion arrière.
Si l'enceinte est encastrée dans la paroi, en affleurement, le mur devient le prolongement de son baffle. Il n'y a plus de trajet aller-retour derrière l'enceinte, donc plus d'interférence à cette fréquence. C'est la raison pour laquelle les salles professionnelles encastrent leur scène avant, et non une question d'esthétique.
Le gain est double : la disparition du creux, et le rayonnement en demi-espace, qui apporte un renfort de niveau dans le grave. La contrepartie est lourde, puisqu'il faut construire, et que les parois latérales et le plafond continuent, eux, de produire leurs propres interférences.
Il n'y a pas qu'un mur
Le calcul s'applique à chaque paroi proche, et chacune produit son propre creux, à sa propre fréquence.
| Paroi | Distance, exemple | Creux à | Remarque |
|---|---|---|---|
| Mur arrière de l'enceinte | 0,40 m | 214 Hz | celle que tout le monde considère |
| Paroi latérale | 0,70 m | 122 Hz | souvent plus proche encore dans une pièce étroite, donc plus haut en fréquence |
| Sol | 0,90 m | 95 Hz | la distance dépend de la hauteur du grave de l'enceinte, pas de son emplacement au sol |
| Plafond | 1,50 m | 57 Hz | les modes prennent le relais à ces fréquences |
| Mur derrière le canapé | 0,50 m | 172 Hz | le même phénomène, mais du côté de l'oreille : la distance compte depuis la tête |
Ces quatre fréquences sont calculées avec la même formule, sur un exemple. Le point à retenir n'est pas leur valeur mais leur dispersion : quatre distances différentes produisent quatre creux étalés, là où quatre distances égales les auraient empilés au même endroit.
Une conséquence utile : des distances différentes vers chaque paroi valent mieux que des distances égales, puisque cela répartit les creux au lieu de les superposer. C'est le même raisonnement que celui des coïncidences modales, appliqué aux réflexions.
Le point qu'aucun réglage ne rattrape
C'est le même que pour le caisson, et il vaut d'être répété ici parce que la tentation est grande.
Un creux de SBIR est une annulation, pas un manque d'énergie. Y envoyer de la puissance par égalisation augmente les deux contributions qui s'annulent, consomme de la réserve et n'améliore presque rien. Un absorbant sur le mur derrière l'enceinte aide un peu, en atténuant la réflexion, mais l'épaisseur nécessaire pour agir à 150 Hz est bien supérieure à celle d'un panneau ordinaire.
Le levier efficace reste la distance, donc la géométrie. Elle se décide sur un plan, avant l'installation.
Les cas où la réponse est différente
L'enceinte est très directive. Moins d'énergie part vers l'arrière, donc la réflexion est plus faible et le creux moins profond. La fréquence, elle, ne change pas.
La paroi n'est pas réfléchissante. Une cloison légère, une bibliothèque garnie ou une baie vitrée ne renvoient pas la même énergie. Le creux existe toujours mais son amplitude varie beaucoup.
L'enceinte est loin de vous. La formule simple suppose que l'auditeur est nettement plus loin que la distance au mur. Dans une petite pièce, la géométrie exacte des deux trajets change un peu le résultat.
Vous ne pouvez pas déplacer l'enceinte. Comme pour le caisson, la variable devient alors le siège : la profondeur du creux perçu dépend aussi de votre position.
Ce que HTM calcule
HTM calcule, pour chaque enceinte déclarée, la distance aux parois proches, la fréquence d'annulation correspondante et une évaluation de la sévérité. Vous voyez donc quelle enceinte pose problème, à quelle fréquence, et laquelle est la plus exposée, sans avoir à faire le calcul à la main pour quatre parois et sept enceintes.
Une vue SBIR interactive, avec un point d'essai à déplacer dans une coupe de la pièce et la lecture en direct des quatre parois, est annoncée pour la version 1.2. Voir la page Fonctionnalités pour l'état exact des fonctions.
Ce sont des prédictions géométriques : la fréquence est fiable, la sévérité dépend d'hypothèses sur la directivité et sur les parois. La démarche complète consiste à prédire puis à vérifier par la mesure, ce que décrit le guide sur la mesure avec REW. La page Témoignages rapporte un cas où un creux annoncé autour de 160 Hz a été retrouvé à la mesure ; c'est un cas, pas une garantie.
Sources
- Le mécanisme d'interférence entre son direct et réflexion sur une paroi proche est classique en acoustique. La relation
f = c / 4ddécrit le premier creux pour un auditeur nettement plus éloigné que la paroi. - Toutes les fréquences de cette page sont calculées pour une célérité de 343 m/s, valeur usuelle à 20 °C.
- La zone dite sensible, de 80 à 300 Hz, est un repère d'écoute et non une norme.
Aller plus loin
La fiche sur les modes de la pièce traite le phénomène qu'on confond le plus souvent avec celui-ci, et celle sur le placement du caisson applique le même raisonnement au grave. Le glossaire définit les termes employés ici.