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La calibration d'un caisson de grave Velodyne DD12

L'objectif de cette page est de vous expliquer les différentes étapes à suivre pour mettre en oeuvre et calibrer correctement un Velodyne DD. J'ai affiné cette technique après de longues lectures sur Internet et nombreux essais sur mon DD12.

La méthode proposé ci-dessous s'applique dans le cas de la mise en oeuvre d'un DD dans une configuration mixte home-cinéma et hifi. L'utilisation d'un DD dans une configuration purement hifi amenerait à des réglages différents.

Merci de bien lire la mise à jour du 27/10/10 avant de vous lancer dans vos réglages.

Il faut passer par plusieurs étapes successives :

  1. rechercher le bon emplacement,
  2. connecter le subwoofer,
  3. régler l'amplificateur (ou le pré-amplificateur),
  4. régler les fréquences de coupure et la phase,
  5. égaliser la courbe de réponse.

La recherche du bon emplacement

En théorie les basses fréquences ne sont pas localisables, vous pouvez donc positionner votre caisson où bon vous semble selon la disposition de votre pièce. En pratique, le signal LFE (basses fréquences) d'un film encodé en Dolby Digital ou DTS peut monter jusqu'à 120 hz. A cette hauteur de note, le caisson devient localisable à l'écoute. En fait, il est possible de le couper plus bas (nous en reparlons plus loin) et de ne le faire jouer que les notes sous 80 hz par exemple, et dans ce cas, il devient non localisable.

Alors comment choisir où il faut positionner le caisson ? 

En théorie, vous devriez positionner votre caisson à l'avant de votre pièce, dans un coin. Si vous ne le pouvez pas, tentez plusieurs emplacements différents afin de trouver le bon compromis. Néanmoins les possibilités de réglage d'un Velodyne DD sont telles que les contraintes de positionnement sont très restreintes.

Dans mon cas pratique, je n'avais pas le choix, le caisson est positionné dans le coin avant gauche de la pièce.

La connexion du subwoofer

Pour commencer, éteignez toute votre installation. Ensuite, connectez le subwoofer à votre diffuseur (télévision ou projecteur). Pour cela, utilisez le câble vidéo (fourni) d'une part au subwoofer, d'autre part à votre diffuseur.

Deux câbles sont ensuite utilisés pour relier le subwoofer à l'amplificateur :

  • un câble LFE (non fourni) qui va de la sortie LFE de l'amplificateur à l'entrée LFE du subwoofer,

  • un câble audio (fourni) qui va des sorties audio du subwoofer à une entrée audio de votre amplificateur. Il va servir à transporter les signaux audio utilisés pour l'égalisation du subwoofer.

Il faut ensuite connecter le micro du subwoofer à la prise micro.

Allumez ensuite votre diffuseur, votre amplificateur et le subwoofer. Vérifiez tout de suite que vos connexions sont bonnes :

  • réglez votre diffuseur afin de voir la page d'accueil affichée par le subwoofer (image à gauche),

  • réglez votre amplificateur sur l'entrée audio à laquelle vous avez connecté le câble audio provenant du subwoofer,

  • sélectionnez sur votre amplificateur un mode audio stéréo (souvent nommé 2CH ou Stéréo)

Mise à jour du 28/10/2008 : c'est souvent en faisant des erreurs qu'on fait des découvertes : en relançant une calibration de mon DD12, j'ai oublié de passer l'amplificateur en mode stéréo, et était en mode DPL2 cinéma. Ceci faisant, les fréquences envoyées par le DD12 à l'ampli étaient réparties sur les trois enceintes frontales (donc en incluant la centrale) et j'ai effectué tout mon réglage ainsi. A l'écoute, après réglage, je trouve le résultat bien meilleur qu'avant, je vous conseille donc de faire ainsi.

Lancez une première mesure. Sur la télécommande, tapez sur les touches 1, 2, 3, 4 et 5. Une première page s'affiche (ne vous préoccupez pas de son contenu pour l'instant) et tapez sur la touche Test de la télécommande. Le subwoofer et vos enceintes doivent émettre des fréquences dont la courbe doit s'afficher sur l'écran. Si ce n'est pas le cas et que la courbe affichée reste désespéremment plate, vérifiez vos connexions et réglages et recommencez.

Si cela fonctionne, vous devriez voir une courbe comme celle de gauche (avec une forme différente bien sûr). Vous pouvez passer à l'étape suivante.

Le réglage de l'amplificateur (ou du pré-amplificateur)

Cela peut paraître étrange, mais avant de régler votre subwoofer, il faut modifier quelque peu les réglages sur votre amplificateur audio-video. L'objectif poursuivi dans cette étape est de déterminer la fréquence de coupure idéale de vos enceintes avec votre caisson.

Afin de bien expliquer ce concept de fréquence de coupure, commençons par un peu de théorie sur la gestion des basses fréquences (ou bass management). Dans un système home-cinéma, toutes vos enceintes sont amenées à diffuser des fréquences graves. Le subwoofer est une enceinte un peu spéciale qui ne va diffuser que du grave et probablement de façon beaucoup efficace que vos enceintes principales, centrales et surround.

Le .1 d'une piste son 5.1 ne contient que des fréquences graves qui peuvent d'étendre de 15 à 120 hz. C'est votre subwoofer qui va les reproduire de manière naturelle. Toutes vos autres enceintes vont aussi recevoir des fréquences graves. Il peut être pertinent de dérouter une partie des fréquences très basses vers le subwoofer et de laisser vos enceintes s'exprimer sur les fréquences qu'elles reproduiront le mieux. Ceci est particulièrement vrai dans le cas d'un Velodyne DD qui est très performant dans le registre grave.

Nous allons donc arriver à un schéma où :

  • vos enceintes reproduiront toutes les fréquences, sauf les plus basses, on les réglera en mode Small (ou petite, mais la dénomination anglaise est la plus couramment utilisée)
  • le subwoofer reproduira les fréquences du signal LFE plus les fréquences basses envoyées initialement aux autres enceintes.

Bien sûr, il est aussi possible de laisser le subwoofer ne traiter que le signal LFE et les autres enceintes toutes les fréquences qu'elles recoivent. Elles sont alors réglées en mode Large (ou grande). Je ne préconise pas ce mode car en réglant vos enceintes en Small :

  • elles ne s'exprimeront que sur des plages de fréquences pour lesquelles elles sont faites,
  • votre amplificateur sera lui aussi déchargé de la tâche de reproduire ces basses fréquences et aura un rendu meilleur sur le haut du spectre.

Il reste à trouver à quelle fréquence il faut effectuer cette coupure. La théorie dit qu'on peut la calculer en prenant la réponse en fréquence de l'enceinte (par exemple de 45hz à 20 khz pour mes Alpha 40) en y ajoutant 10 hz (dans notre exemple cela ferait 45 + 10 = 55 hz).

Dans la pratique, nous allons utiliser les mesures du subwoofer afin de déterminer cette fréquence. Appuyez sur la touche Mute de la télécommande afin de couper le subwoofer, tapez sur la touche Test de la télécommande et observer la courbe. Elle correspondra à la courbe de fréquence de vos enceintes.

A droite vous pouvez voir la courbe de mes Infinity Alpha 40. On peut voir qu'elles commencent à produire du grave à partir de 45 Hz. La fréquence de coupure idéale dans mon cas est entre 45 et 55 Hz. Dans la pratique mon amplificateur ne propose, à ces fréquences, que les choix de 40 ou 60 Hz. J'ai effectué des tests avec coupure à 40 et d'autres à 60 Hz, et j'ai préféré retenir une coupure de fréquence à 40 Hz (mais c'est une question de goût personnel).

Allez ensuite dans le menu de réglage de votre amplificateur, réglez vos enceintes en Small et positionnez la fréquence de coupure à la valeur que vous aurez déterminé auparavant.

Régler les fréquences de coupure et la phase

Cette étape est fondamentale dans le réglage. Il ne faut surtout pas s'attaquer à l'égalisation des fréquences avant d'avoir régler les fréquences de coupure et la phase.

Retirer le mode Mute du subwoofer et revenez sur la première page de réglage (image de droite). Nous allons régler d'abord les fréquences de coupure.

LOW PASS XOVER FREQ : il est possible de couper le subwoofer pour qu'il ne joue que les notes sous une certaine fréquence. Dans notre cas, nous souhaitons que le subwoofer reproduise toutes les fréquences du signal LFE. Il ne faut donc surtout pas le couper, ce serait amputer le signal LFE d'une partie de son message. Le réglage doit être sur OFF. Pour ce faire, positionnez le curseur sur Low Pass Xover Freq et taper sur les touches Reset puis Validation.

SUBSONIC FREQUENCY et SUBSONIC SLOOP : il s'agit ici de régler la coupure basse du subwoofer, donc de ne le faire jouer que les fréquences supérieures à une certaine note. N'utilisez ce réglage qu'en cas de résultats erratiques dans cette gamme de fréquence. J'ai pour ma part effectué de nombreux essais, avec des impacts très limités. J'ai donc laissé les valeurs proposées par défaut.

PHASE et POLARITY

Voici une étape clé du réglage du subwoofer, qui va grandement déterminer le résultat final, le réglage de la phase. Commençons par définir ce qu'est la phase. Voici un petit extrait du manuel du DD12 :

La phase est en fait un court retard de la reproduction du signal audio. La polarité inverse la phase (c.-à-d., un décalage de 180°). Le réglage de la phase peut changer la dynamique des ondes stationnaires et les annulations de fréquence dans la pièce. Il peut être utile parfois de régler la phase s’il faut éliminer une crête ou un creux particulièrement difficile et/ou si les options de placement dans votre pièce sont limitées. La phase et la polarité sont aussi des outils importants pour adapter votre caisson d’extrêmes graves à vos haut-parleurs principaux.

Vous verrez souvent une chute ou une crête de la fréquence de filtrage entre votre caisson et les haut-parleurs principaux. Plutôt que de corriger cette chute avec l’EQ, essayez de régler les paramètres de la phase et de la polarité. Il est très courant que les haut-parleurs interagissent avec le caisson pour diminuer ou accentuer les fréquences proches du point de filtrage (qui est le point où le caisson et les haut-parleurs jouent selon la même information audio). N’ayez pas peur d’expérimenter pour trouver la correspondance parfaite entre le caisson et les haut-parleurs principaux.

Voici en image ce que donne des réglages de phase différents dans ma pièce (35 m², enceintes Infinity Alpha 40). Regardez à quel point la courbe est impactée par un changement de phase :


Phase à 0°

Phase à 15°

Phase à 45°

Phase à 150°

Phase à 0°, polarité -, soit 180°

Phase à 45° , polarité -, soit 225°

Pour trouver le bon réglage de phase, je vous conseille de chercher le réglage où la courbe du caisson vient augmenter linéairement la courbe des enceintes seules. Pour faire cela, mettez le caisson en mute, regarder la courbe de vos enceintes seules, remettez le son sur le caisson, la nouvelle courbe doit juste augmenter la courbe des enceintes. Il est aussi préférable de partir de la courbe la plus plate, qui possède le moins de creux possibles (il est beaucoup plus facile de couper un pic que de combler un creu, souvent induit par le local d'écoute).  L'écoute doit aussi vous aider dans ce réglage.

Egaliser la courbe de réponse

Il faut maintenant égaliser la courbe de réponse afin d'obtenir la courbe de réponse la plus plate possible. Vérifiez ensuite à l'écoute, sur des extraits que vous connaissez moins, si le réglage vous convient. Après de nombreux essais étalés sur plusieurs semaines (afin de bien apprécier le réglage), j'ai retenu le principe d'une courbe légèrement montante que je trouve plus agréable (d'ailleurs de nombreux possesseurs de DD ont fait le même choix).

Sur l'image de gauche, la courbe que j'avais obtenu. A droite la même courbe avec un niveau d'écoute différent (32 au lieu de 39). Il est étonnant de voir à quel point le réglage de niveau a un impact sur la courbe.

L'égalisation s'effectue en utilisant les différents potentiomètres, en modifiant leur position, le niveau et le facteur Q. Le facteur Q permet de régler la finesse de l'égalisation. Plus il est élevé, plus la correction s'effectue sur une plage de fréquence réduite. A contrario, plus il est bas, plus l'égalisation s'effectue sur une plage de fréquence large.

Le Velodyne DD possède un mode d'égalisation automatique, mais les résultats obtenus par ce biais sont très décevants. L'image de droite montre le résultat obtenu après une égalisation automatique complète.
Notez la différence avec l'image précédente !

Mise à jour du 27/10/2010

Suite à quelques discussions sur HCFR, pour une utilisation en home-cinéma, il est préférable de n'égaliser que le LFE. Pour y arriver, il va falloir, avant de procéder à l'égalisation, faire en sorte que les signaux envoyés par le DD soient uniquement joués par le caisson et pas par les enceintes.

Pour y arriver, il faut connecter le caisson à une entrée Multi-In de votre amplificateur (aussi nommée entrée évolutive) ou, si votre amplificateur n'en dispose pas, déclarer vos enceintes principales en small avec la fréquence de coupure la plus haute possible (supérieure à 120 Hz dans tous les cas). Dans ce cas le bass-management de l'amplificateur va envoyer tout le signal du DD aux enceintes. N'oubliez pas, après égalisation, de repositionner correctement la taille de vos enceintes et la fréquence de coupure.

Un dernier conseil

Une fois vos réglages terminés, notez les précieusement. Pensez à bien tout relever (fréquence de coupure, phase, polarité, niveau, réglages de tous les potentiomètres avec tous leurs paramètres, niveau, fréquence, Q), cela vous permettra, en cas de perte de réglages ou de tentative d'amélioration de revenir à votre situation initiale.