La HiFi, en 2.0 ou 2.1 ?
Il y a quelques temps, si on m’avait posé la question, j’aurais dit comme beaucoup de monde : la HiFi c’est idéalement en 2.0. On est conditionné par le marketing pour le penser. Hors, avec le temps, l’expérience, les mesures, le passage d’installation en installation, ma vision des choses a changé. Force est de constater que chaque installation est unique, car très dépendant du milieu dans lequel elle officie. Je fais référence à la métrologie de la pièce, son acoustique, ses ondes stationnaires, le placement du matériel, celui du point d’écoute… Autant de points qui influent sur le rendu sonore, principalement dans le bas du spectre. Et si c’est le cas en home cinéma, c’est aussi le cas en HiFi. Donc le mode Pure Direct prôné par une partie du monde audiophile, n’est pas forcément le plus judicieux. Quelles sont donc les problèmes qu’on peut rencontrer dans une installation 2.0 ? Pourquoi le 2.1 peut apporter des solutions ?
Les enceintes en HiFi
Si je prend l’exemple des colonnes et en vulgarisant, ce sont majoritairement des enceintes 3 voies, composées d’un caisson de grave auquel on associe une bibliothèque. L’ensemble n’est pas dissociable. Pour un bon rendu stéréophonique, le placement des enceintes nécessite une symétrie par rapport au point d’écoute, avec une orientation, un angle approprié qui prend en compte la directivité de l’enceinte. Donc les points d’émission du grave sont imposés et fixes. En fonction de cela, la réponse dans le grave sera plus ou moins bonne. S’il elle n’est pas suffisamment basse, un caisson de grave sera nécessaire, qui lui pourra être placé au meilleur endroit dans la pièce donnant la meilleure réponse au point d’écoute. Voici donc la première raison pour laquelle il faut envisager la HiFi en 2.1 : la contrainte du placement qui ne permet pas d’exploiter pleinement le grave des colonnes.
La bande passante
La plage audible de l’oreille humaine s’établit entre 20 Hz et 20 000 Hz. En HiFi, le besoin dans le grave est moins prépondérant qu’en home cinéma où on va chercher le ressenti physique dans l’infra (sous les 30 Hz) moyennant du caisson puissant et imposant. Je recommande cependant la nécessité d’avoir un système capable de reproduire des fréquence basse allant jusqu’à 30 Hz pour couvrir la grande majorité de la plage audible des musiques. Même de la musique orchestrale peut nécessiter de descendre aussi bas en fréquence. Il existe même des musiques qui descendent encore plus bas que 30 Hz.
Un exemple qui va parler à beaucoup de monde : la BO d’Interstellar d’Hans Zimmer. Si vous écouter le titre Coward, après les 3min30, vous allez voir les membranes de vos enceintes bouger. C’est du 20 Hz qui arrive progressivement, vérifié sur mon oscilloscope. Rare sont les colonnes qui pourront descendre aussi bas. Par contre, des colonnes qui savent faire du 30 Hz, ça se trouve, mais cela dépend fortement de la pièce et du point d’écoute. C’est là qu’il faut faire un choix sur la bande passante voulu. Je rappelle que HiFi veut dire « High Fidelity », soit « Haute Fidélité » en français. Donc si on dispose d’une installation HiFi qui ne sait reproduire qu’une partie de la plage audible de la musique écoutée, est-ce vraiment de la HiFi ? Je vous laisse à votre réflexion.
Voici l’exemple d’enceintes Focal Aria 936 dans 2 installations différentes et donc 2 pièces différentes. La réponse dans le grave est complètement différente. La première paire en haut est bien plus chargée en grave que celle du bas. Elle va permettre de couvrir une bande passante incluant le 30 Hz. Des ondes stationnaires entrainent des pics sous les 100 Hz. Si ça peut être flatteur à l’oreille, ce n’est pas du tout un rendu fidèle. Et avant les 100 Hz, on observe un palier provoquant une forte monté dans le grave. Ce n’est pas bon non plus. Voici du Pure Direct. Et c’est ce qu’on appelle « écouter la pièce ».
Pour l’autre paire d’Aria 936, on a beaucoup moins de graves et une coupure nette sous les 40 Hz. C’est proprement lié à la pièce et au point d’écoute. On a une dissymétrie plus marquée avec l’enceinte gauche proche d’un coin et pas la droite située dans une zone ouverte. Avec une bande passante insuffisante et des enceintes non déplaçables, la caisson de grave venant en support est tout à fait justifié. Donc ici de la HiFi en 2.1 sera bénéfique.
Voici l’exemple d’une paire de Klipsch RP-8000F qui couvrent le 30 Hz dans leur environnement. Il y a aussi une dissymétrie de la réponse dans le grave. Ici, ce n’est pas à cause du placement, car les 2 colonnes sont proche d’un coin, mais à cause de la pièce qui est ouverte devant la colonne droite et pas la gauche. La colonne droite donne moins de graves sous les 50 Hz que la gauche. Malgré cela, une configuration HiFi en 2.1 ne s’impose pas forcément.
La phase
Mais même lorsque la bande passante est suffisante, il peut y avoir d’autres problèmes. N’oublions pas qu’en HiFi nous avons 2 sources de graves. Qui dit 2 sources de graves, dit que ces 2 sources doivent être bien alignées et fonctionner ensemble, c’est-à-dire en phase. Ce qui n’est pas toujours le cas. Car si le placement des enceintes est toujours bien symétrique par rapport au point d’écoute, comme évoqué avant, il l’est rarement en fonction de la pièce. C’est-à-dire que la majorité des installations HiFi (généralement en pièce de vie), ont des enceintes avec un environnement asymétrique autour d’elles. Le cas classique : une enceinte dans un coin, pas l’autre. La réponse dans le grave va forcément être différente entre les 2 enceintes. On peut encore s’en accommoder en ajustant la réponse avec un calibrage. Mais bien plus grave, la différence peut aussi être pour la phase. Ce qui va créer une sommation négative des enceintes et faire perdre en niveau sonore sur des plages de fréquence plus ou moins larges.
Voici un exemple avec une paire de B&W 702 S2, toujours en pièce de vie avec un positionnement asymétrique. Ici la colonne droite est dans un coin et pas la gauche. On devine que la courbe bleue est la réponse de la colonne de droite. La courbe verte est celle de gauche avec beaucoup moins de grave. La courbe rouge est la réponse des 2 colonnes jouant ensemble. Ce n’est pas bon : de 35 à 100 Hz, les enceintes de sont pas en phase. Il est impossible de bouger les colonnes, donc la solution est de faire une configuration HiFi 2.1.
Après calibrage HiFi 2.1, j’obtiens des mesures bien meilleures. La courbe rouge correspondant aux 2 colonnes ensembles est bien au-dessus des autres mesures individuelles montrant qu’il n’y a pas de problèmes de phase. Il ne peut pas en être autrement puisqu’il n’y a plus qu’une seule source pour le grave : le caisson.
Voici un autre exemple avec une paire de Focal Chora 826 en pièce de vie, l’une proche d’un coin et pas l’autre. Les courbes bleue et verte sont les colonnes mesurées séparément. On sait tout de suite dire que la colonne proche d’un coin est la courbe verte (plus de grave). La courbe rouge est le résultat des 2 Chora jouant ensembles. Gros problème : entre 60 et 80 Hz, les 2 colonnes ne sont pas du tout en phase. Impossible de bouger les colonnes, la solution est de passer en configuration HiFi 2.1. On notera de plus que la réponse dans le grave est insuffisante.
Une fois le caisson associé aux colonnes avec une fréquence de crossover judicieusement choisie, on obtient la courbe rouge. Il n’y a plus de problèmes de phase. On notera au passage que maintenant la réponse dans les basses fréquences est bien meilleure. Je précise qu’il n’y a pas de calibrage d’effectué ici et que ce sont les réponses naturelles hors calibrage, sans corrections.
Voici un exemple bien parlant de problèmes de phase entre 2 colonnes, le pire étant sous les 100 Hz. Si on ne peut pas réagencer le matériel dans la pièce, la solution la plus simple, c’est une configuration en 2.1 : une seule source de grave, bien placée dans la pièce pour un bon rendu au point d’écoute. Les colonnes reste à leur place pour une bonne stéréophonie.
Solution par le calibrage
Il existe cependant des solutions plus complexes à mettre en oeuvre nécessitant un appareillage externe. Ce sont les DSP. Certains systèmes de calibrage automatique haut de gamme peuvent aussi corriger des anomalies de phase.
Voici un exemple de ce qu’on peut obtenir après un calibrage de HiFi en 2.0 avec des Focal Aria 936 en pièce de vie. Si on fait abstraction du manque de bande passante (coupure à 40 Hz), les colonnes fonctionnent très bien ensembles. Ce n’était pas le cas avant avec un problème de phase sous les 100 Hz. Un calibrage avec un miniDSP 2×4 HD a résolu le problème. Cette appareillage permettrait de gérer un caisson à part pour faire une configuration HiFi 2.1 afin de compléter la bande passante tout en maîtrisant le retard de groupe du caisson. Et il ne faut pas se fier à la taille de l’outil. Son DAC n’a rien à envier à des appareils bien plus cher.
