Comment lire les graphiques audio (réponse en fréquence, suppression du bruit et isolation)

Regarder ces lignes bleues et rouges dans nos tableaux et graphiques audio peut être déroutant. Cet article vous aidera à comprendre leur signification et à les interpréter.

Grâce à ces connaissances, vous saurez ce que vous pouvez attendre des écouteurs que vous achetez, comment ils sonnent et dans quelle mesure ils bloquent les bruits extérieurs.

Comprendre les décibels

Le décibel exprime le rapport entre deux valeurs physiques : la pression de l’air (tension) & la puissance dans une valeur plus petite sur une échelle logarithmique.

Mais puisque le son est essentiellement de l’air comprimé, pourquoi n’utilisons-nous pas les Pascals lorsque nous parlons d’audio ? La réponse est

pratique

. Imaginez que l’on dise que l’audition humaine commence à 0,00002 Pa de pression au lieu de dire simplement 0 dB.

Les décibels représentent des valeurs sur une échelle logarithmique, et non linéaire. En termes audio, pour chaque différence de 10 dB sur une échelle de décibels, l’intensité sonore est multipliée par 10.

Voici un tableau des valeurs pour faciliter la compréhension :

• 
  0dB
  
  représente la valeur de 1
• 
  3dB
  
  est (approximativement) 2 fois plus fort que 0dB
• 
  6dB
  
  est (approximativement) 4 fois plus fort que 0dB
• 
  10dB
  
  est 10 fois plus fort que 0dB
• 
  20dB
  
  est 100 fois plus fort que 0dB (ou 10 fois plus fort que 10dB)
• 
  30dB
  
  est 1000 fois plus fort que 0dB (ou 10 fois plus fort que 20dB)
• 
  40dB
  
  est 10 000 fois plus fort que 0dB (ou 10 fois plus fort que 30dB)

Rappelez-vous ces valeurs lorsque vous regardez des mesures audio et que vous ne voyez « que » 3 dB de différence, car ajouter 3 dB signifie doubler l’intensité sonore.

Il convient également de souligner la manière dont les êtres humains perçoivent les différentes zones de fréquence. D’après la courbe d’intensité sonore égale, les fréquences basses et hautes doivent être plus fortes pour que l’homme les entende, alors que les fréquences moyennes sont naturellement amplifiées dans nos oreilles.

Vous devez appliquer cette connaissance lorsque vous regardez les graphiques en comprenant qu’une

différence de 5dB dans les basses n’est pas aussi audible qu’une différence de 5dB dans les médiums

.

Comment lire les diagrammes de réponse en fréquence audio ?

Les graphiques de réponse en fréquence

réponse

montrent comment les casques reproduisent certaines fréquences. L’intensité sonore de ces fréquences dépend de la hauteur de la ligne du graphique (axe des y).

Aucun casque ne reproduit toutes les fréquences de la même manière (ce qui signifierait une réponse parfaitement neutre). Par conséquent, certaines régions sont toujours légèrement amplifiées ou réduites, en fonction de la manière dont le fabricant les a réglées.

Lorsque nous effectuons des mesures de la réponse en fréquence, nous exposons les différences, révélant la

signature sonore du casque

et les problèmes potentiels (les pics d’amplification peuvent sembler durs, les basses semblent ternes, etc.)

Il est bon de savoir repérer ces zones pour comprendre les mesures des casques. Voici un exemple pour faciliter la compréhension :

Rappelons que tracer une ligne horizontale (axe des x) passant par 300 Hz (un point où 300 Hz rencontre notre mesure) représenterait une réponse parfaitement neutre.

Ci-dessus, vous pouvez voir la réponse en fréquence de

SoundPEATS Air4

. D’emblée, vous pouvez constater que ces écouteurs ont un son en forme de W.

Les basses

fréquences

sont renforcées de 30 Hz à 200 Hz. La fréquence de 65 Hz est la plus élevée, d’environ +6 dB au-dessus de la ligne neutre (voir le tableau ci-dessous).

• Sur la base de ces données, vous pouvez vous attendre à des basses légèrement plus percutantes (à 65 Hz) et à une chaleur accrue grâce à une augmentation de la fréquence jusqu’à 200 Hz.

Si vous aimez que vos chansons aient du punch, c’est à cela que devrait ressembler le tableau du casque que vous achetez.

Les médiums sont amplifiés de 900 Hz à 1,9 kHz. La fréquence de 1,5 kHz est la plus élevée, d’environ +7 dB au-dessus de la ligne neutre (voir le tableau ci-dessous).

• Cette augmentation des fréquences moyennes se traduit par des voix légèrement criardes (fortes et vigoureuses, presque dures) et minces (la voix n’a pas beaucoup d’ampleur ou de richesse, elle peut sembler un peu faible ou manquer de profondeur). Ce n’est pas parfait, mais ce n’est pas rédhibitoire.

Les voix criardes et minces sont fortes et énergiques, mais n’ont ni richesse ni profondeur.

Ensuite, il y a également une récession dans les médiums entre 2 kHz et 5 kHz. La baisse est la plus faible à 2,5 kHz, de -7 dB.

• Cette récession amplifie la minceur des voix et coupe un peu l’énergie des guitares électriques, en particulier le creux de 4 kHz.

Les aigus

fréquences

commencent par une légère augmentation de 3 dB à 6 kHz (voir la capture d’écran ci-dessous).

• Les pics entre 6 kHz et 9 kHz ajoutent typiquement du chatoiement et de l’énergie aux cymbales et une sensation de clarté (mais pas une clarté réelle).
• La récession autour de 8 kHz et 9 kHz est une bonne chose, car l’amplification de cette région entraîne une dureté.

Le dernier pic dans les aigus se situe entre 13 et 15 kHz, avec la plus forte augmentation à 14 kHz de +7dB.

• Les augmentations des aigus au-dessus de 10 kHz sont acceptables, car elles ajoutent de la clarté et de l’aération au son.
• Cependant, comme la seule fréquence augmentée est 14 kHz, vous pouvez vous attendre à une clarté et une texture dans certains types de cymbales (d’autres types peuvent sembler plus silencieux et plus difficiles à entendre, ce qui affecte l’expérience d’écoute).

Récapitulation rapide de la lecture des graphiques de réponse en fréquence

Le plus important, lorsque l’on regarde un graphique de réponse en fréquence, n’est pas de chercher une ligne parfaitement plate, car cela donnerait une impression de manque de vie et de fadeur. Il faut plutôt rechercher les caractéristiques suivantes :

• 
  Légère accentuation des basses ne dépassant pas 200 Hz
  
  : une légère accentuation des basses ajoute de la chaleur et du corps au son, le rendant plus naturel et plus percutant.
• 
  Médiums plats
  
  : l’oreille humaine étant la plus sensible aux fréquences médianes, il est préférable de les garder plates. De cette façon, chaque voix et chaque instrument sont représentés de manière naturelle.
• 
  Divergence autour de 8-9 kHz
  
  : Une récession dans cette plage de fréquences empêche le son de devenir trop dur tout en révélant une véritable clarté. En revanche, l’amplification de cette plage ajoute une clarté artificielle, comme le fait de rendre les cymbales plus fortes, mais sans gain de texture ou de détail.
• 
  Augmentation des aigus au-dessus de 10 kHz et jusqu’à 16 kHz
  
  : elle ajoute de la résolution et de l’air au son, le rendant moins congestionné et plus facile à écouter.

Comment lire les graphiques sur l’élimination du bruit (ANC) ?

Nos graphiques de réduction du bruit sont simples à comprendre. Vous devez comparer l’écart entre la « réponse de la pièce » et la mesure de l’ANC pour déterminer la quantité de bruit que l’ANC élimine à différentes gammes de fréquences. Plus l’écart est grand, mieux c’est.

Quelle est la réponse de la pièce ?

La ligne bleue plus épaisse de nos graphiques représente la réponse de la pièce. Elle est mesurée en diffusant un signal audio sinusoïdal via les haut-parleurs de la pièce, de 20 Hz à 20 kHz, et en capturant la réponse avec des oreilles artificielles (sans casque).

Nous procédons ainsi pour simuler la façon dont un utilisateur entend l’environnement sans porter de casque. De cette manière, nous pouvons déterminer avec précision la quantité de bruit annulée par les écouteurs.

La « réponse de la pièce » est un bruit ambiant brut, non bloqué.

Après avoir obtenu la mesure de la pièce, nous plaçons le casque sur notre appareil de mesure et répétons le balayage sinusoïdal avec l’ANC activé.

• La nouvelle mesure indique dans quelle mesure le bruit ambiant est annulé avant d’entrer dans vos oreilles.

Pour donner un exemple, regardons le graphique de

TOZO NC7

avec annulation active du bruit :

La comparaison de la ligne bleue (réponse de la pièce) et de la ligne rouge (TOZO NC7 avec

annulation active du bruit

activée) montre que l’ANC devient efficace à partir de 24Hz.

La réduction du bruit ambiant entre 20Hz et 100Hz est de -10dB en moyenne.

• C’est suffisant pour faire la différence lors de la réduction du bruit du moteur ou de l’habitacle, mais pas assez pour le bloquer complètement. On entend encore un peu de grondement.

L’atténuation du bruit s’améliore entre 150Hz et 500Hz, avec une annulation autour de -14dB.

• Cela permet de réduire davantage les bruits parasites et la partie inférieure de la parole humaine.

Le graphique montre que ces écouteurs sont pratiquement inefficaces à 900 Hz, de sorte que certaines parties de la parole humaine peuvent encore être perçues comme si vous n’utilisiez pas du tout l’ANC.

Il y a une chose à garder à l’esprit…

Alors que l’ensemble de la mesure montre la réduction du bruit que vous entendez, seul le spectre de 20 Hz à environ 2 kHz correspond à la réduction de l’ANC. Après ce point, la réduction est due uniquement à l’isolation passive du bruit, comme vous pouvez le voir dans toutes les mesures que nous avons effectuées au cours de l’année écoulée.

Dans tous les casques ANC


que nous avons testés


, l’ANC cesse de réduire le bruit après 2 kHz. Cela signifie que tous les casques ANC combinent une réduction active et passive. Cela signifie que


vous avez besoin d’une bonne étanchéité pour que la réduction active du bruit

fonctionne comme prévu.

Comment lire les cartes d’isolation du bruit passif ?

La lecture des graphiques d’isolation du bruit passif s’effectue selon la même logique que celle des graphiques d’atténuation du bruit. Il n’y a qu’une seule différence. Au lieu de mesurer les performances de l’ANC et de l’isolation passive, il mesure uniquement l’isolation passive du bruit sans ANC.

Récapitulons :

• La réponse de la pièce (ligne bleue plus épaisse) représente le bruit ambiant sans porter de casque.
• La mesure de l’isolation passive (une ligne rouge plus fine) représente l’atténuation du bruit ambiant lorsque l’on porte un casque. Plus la différence entre les deux lignes est importante, plus l’isolation est efficace.

En outre, l’isolation passive du bruit devient généralement efficace après 200 Hz, car les basses fréquences sont plus difficiles à bloquer que les hautes.

En effet, les fréquences élevées ont une longueur d’onde plus courte et moins d’énergie, de sorte que tout obstacle peut les absorber. En revanche, les basses fréquences ont une longueur d’onde plus grande et plus d’énergie, ce qui leur permet de passer à travers les écouteurs/les oreillettes.

C’est pourquoi vous entendez le rythme des basses lorsque vous écoutez un concert lointain ou que vous attendez devant un club.

Et vous n’entendez pas le t

bruit. Il est absorbé par les arbres, les collines et les murs des bâtiments.

Reprenons la mesure de l’isolation passive du TOZO NC7.

Vous pouvez constater que l’isolation passive du bruit devient efficace entre 150Hz et 900Hz, avec une réduction d’environ -3dB.

• Bien que cela signifie que le bruit est réduit de moitié, la différence est négligeable dans les situations réelles (en raison de la courbe d’intensité sonore égale).

Après 1 kHz, vous pouvez enfin constater une réduction substantielle du bruit ambiant jusqu’à 20 kHz, avec une réduction maximale de -17 dB à 4 kHz (voir ci-dessous).

• D’après le graphique, ces écouteurs réduisent efficacement la parole et les bruits aigus (mais pas entièrement). Vous entendrez toujours tout ce qui vous entoure, mais de manière un peu étouffée.

Par exemple, en regardant la mesure des

écouteurs intra-auriculaires TRUTHEAR x Crinacle Zero:Red

, vous pouvez voir qu’ils sont beaucoup plus efficaces pour réduire passivement les hautes fréquences, même de -31dB à 10kHz.

La combinaison des mesures de l’ANC et de l’isolation passive des mêmes écouteurs montre où les performances de l’ANC diminuent et où l’isolation passive augmente.

Comment lire le tableau de comparaison du mode ambiant

Les graphiques des modes ambiants suivent la logique inverse.

Si un écart plus important signifie une meilleure performance dans les graphiques ANC et d’isolation passive, vous voulez voir la réponse de la pièce et la mesure aussi proche que possible dans le graphique du mode ambiant.

Le rôle du mode son ambiant est d’augmenter le bruit ambiant à un niveau sonore naturel afin de donner l’impression que vous ne portez pas de casque.

Cependant, de nombreux casques utilisent le mode

son ambiant

différemment. La plupart d’entre eux se concentrent sur l’amplification des fréquences moyennes inférieures, qui sont essentielles à la compréhension de la parole.

Idéalement, vous voulez voir un renforcement

de 100Hz à 2kHz

. Plus la plage de fréquences est large, mieux c’est.

Puisque tous les exemples ont été réalisés avec les TOZO NC7, examinons leurs performances en mode son ambiant :

Les écouteurs augmentent le bruit ambiant de 20 Hz à 160 Hz, avec une légère augmentation de 2 dB.

• Une augmentation trop importante des basses fréquences peut entraîner des voix trop chaudes. Heureusement, il faut plus qu’une augmentation de 2 dB pour que les voix soient trop chaudes.

En revanche, le mode ambiant augmente les fréquences entre 180 Hz et 1,5 kHz, voire de +5 dB dans certaines zones.

• Nos oreilles sont les plus sensibles aux fréquences moyennes, de sorte que même de minuscules augmentations ou diminutions peuvent devenir audibles. Dans le cas ci-dessus, vous pouvez vous attendre à ce que les voix soient légèrement plus fortes que d’habitude et à ce qu’elles aient une sonorité plus fine.

FAQ : Questions fréquemment posées sur les diagrammes et graphiques audio

Conclusion

Nous espérons que les graphiques sont plus clairs pour vous. Si ce n’est pas le cas, dites-nous ce qui n’est pas clair et nous ferons de notre mieux pour l’expliquer.

Ce qu’il faut retenir :

• 
  Les graphiques de réponse en fréquence
  
  montrent comment les casques jouent chaque fréquence, ce qui vous indique comment ils sonnent et s’ils sont durs, boueux, sombres, ont des voix fines, etc.
• 
  Les graphiques de réduction du bruit
  
  montrent comment la fonction réduit le bruit ambiant à chaque fréquence. Notez que plus la distance entre la réponse de la pièce et la mesure de l’ANC est grande, mieux c’est. La même logique s’applique aux graphiques d’isolation du bruit passif.
• 
  Les graphiques du mode ambiant
  
  montrent comment un bon casque amplifie le bruit ambiant et le diffuse dans vos oreilles. Dans ce cas, la mesure doit être aussi proche que possible de la réponse de la pièce.

Consultez notre article détaillé sur les

signatures sonores

pour en savoir plus sur la coloration du son. En outre, pour mieux comprendre comment les casques éliminent le bruit, consultez

comment fonctionne l’élimination active du bruit

.