La calibration audio est-elle subjective ?
- il y a 2 jours
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Depuis quelque mois, sur les forums et autres groupes sociaux, fleurissent quelques avis d’utilisateurs satisfaits d'une nouvelle calibration un peu différente de ce qu’on a l’habitude de voir, incluant une somme importante de réglages manuels couronnés d’une courbe cible adaptée à l’oreille.
Il est vrai qu’il y a souvent débat entre ceux qui préfèrent Audissey, le système de calibration automatique inclus depuis 20 ans sur les amplis audio-vidéo de Marantz et Denon, ceux qui préfèrent Dirac, ce mastodonte qui tend à s’imposer de plus en plus comme la référence du grand public, ceux qui n’aiment pas les traitements audio car, selon eux, ils dénaturent le signal original… Et on peut aussi citer les adeptes d’YPAO chez Yamaha, ARC chez Anthem et des systèmes propriétaires de Lyngdorf et Trinnov, deux fabricants de pointe qui ont développé leur propre outil de calibration.
On a donc un très large panel d’avis sur les systèmes de calibration, sans compter la multitude de sous avis concernant les possibilités de retouches faites par l’utilisateur ou le professionnel, qu’il soit installateur, concepteur ou calibreur.
Mais alors, dans cette immensité de possibilités, peut-on discerner une part de vérité intangible dans la calibration audio ou la subjectivité domine ?
Les bases de la calibration
Pour démêler les avis utilisateurs des réalités acoustiques, il va falloir séparer plusieurs notions fondamentales : les normes de reproduction, les contraintes physiques d'une salle, les limites du matériel et les préférences personnelles.
Et pour étayer mon étude, j’ai eu l’occasion justement de tester cette fameuse calibration qui a été effectuée par l'un de ses partisans dans une de nos salles, et non des moindres puisque, outre toute la conception acoustique, cette salle intègre nos enceintes Sparta Kaz + caissons et surrounds sur-mesure, autrement dit parmi celles qui utilisent le concept Kaz le plus poussé.
Avant de comparer cette méthode et la nôtre, on va faire un point rapide sur le rôle d'un calibreur.
A la différence d’un concepteur, le calibreur n'est pas un "designer sonore". Son rôle est avant tout de permettre au système de reproduire fidèlement le contenu enregistré. Ses priorités devraient toujours suivre le même ordre.
Garantir la sécurité du matériel
C'est le premier devoir d'un professionnel.
Il y a 20 ans et plus, on faisait appel au technicien local pour venir à la maison brancher son nouveau matériel, qu’il soit audio, vidéo ou informatique, afin de s’assurer qu’il n’y ait pas d’erreur d’installation et profiter de celui-ci en toute sécurité, pour longtemps.
C’est un service qui s’est relativement perdu de nos jours, quelques boutiques le proposent encore mais la majorité des acheteurs installent tout eux-mêmes. Un service de calibration, même s’il vise à tirer le meilleur des capacités des appareils en s’attachant aux réglages pointus, se doit de contrôler l’installation et de ne jamais mettre en danger les haut-parleurs, les amplificateurs ou les processeurs.
Cela implique notamment :
d’éviter les égalisations excessives qui augmentent fortement la distorsion ;
de préserver la marge de fonctionnement des amplificateurs (headroom) ;
de limiter les configurations susceptibles de provoquer une surcharge thermique ou mécanique.
Ce n’est pas la première chose sur laquelle on communique mais c’est important de le rappeler.
Respecter les normes de reproduction
Une salle de cinéma privée ou un salon ne sont pas des lieux où l'on "crée" le son. Le réalisateur souhaite assurément qu’ils reproduisent le plus fidèlement possible ce qui a été validé lors de son travail.
On se base notamment sur des références telles que :
SMPTE ST 202 et SMPTE RP200
Dolby Atmos et Dolby 5.1 Entertainment Guidelines
les recommandations de l’AES (Audio Engineering Society)
Ces documents définissent des niveaux SPL, des réponses fréquentielles, des délais, des alignements temporels et des conditions d'écoute propices à la reproduction du cinéma à la maison (il en existe d’autres, mais ceux-ci sont très connus). Naturellement, toutes ces normes ne sont pas applicables telles quelles à chaque installation domestique, mais ce sera au calibreur de les appliquer au mieux. Les systèmes de calibration automatiques en intègrent plus qu’on ne le croit.
Adapter le système à la salle
C'est ici que commence le cœur du travail du calibreur. Aucune enceinte n'est conçue pour fonctionner dans une salle donnée, sauf éventuellement celle qui est sur-mesure, mais ça n’empêche qu’il faut finir de la régler sur place.
La pièce modifie ou ajoute
la réponse en fréquences
le temps de décroissance
les interférences modales
les réflexions précoces
la directivité perçue.
Le rôle de la calibration est de compenser ces effets dans la mesure du possible, sans créer de nouveaux défauts, afin d’améliorer l’équilibre tonal entre les enceintes, les timbres, la synchronisation et la dynamique perçue.
Autrement dit : on adapte le système à la salle, pas la bande-son aux goûts du spectateur.
Comparaison : entre réalité et subjectivité
Avant de lancer la comparaison des méthodes, il est important de rappeler que parler de la calibration d'un autre est compliqué : tout n'est pas figé, le client a pu modifier quelque chose, les méthodes de mesure peuvent varier, une mise à jour peut modifier le matériel, et le cahier des charges à l'instant T peut être différent. Donc j’invite les lecteurs à la prudence concernant les avis trop tranchés dans le monde de l’audio en particulier.
Pour résumer le matériel en présence, nous avons un Storm Audio Core 16 qui utilise ses 16 canaux pour alimenter une salle en 9.1.4 avec 2 caissons supplémentaires associés aux surrounds droit et gauche. En plus de cela, un filtre professionnel Xilica a été utilisé pour gérer la séparation entre la voie grave (HP 30cm bass reflex) et médium-aigu (médium 15cm + tweeter à guide d’onde) des Sparta, les enceintes frontales. Y transite également le LFE pour dissocier si besoin les 2 caissons frontaux équipés chacun d’un subwoofer de 40cm en bass reflex avec un accord d’évent à 18Hz.
Note 1 : ce ne sont pas des subwoofers « extrêmes », ils ont la capacité rare de pouvoir être accordés très bas, mais leur membrane garde un poids contenu et une élongation modérée afin de conserver de bonnes transitoires. De même, les caissons associés aux surrounds n’ont pas vocation à faire de l’infragrave, ils sont là pour augmenter la dynamique des impacts latéraux et obtenir une meilleure cohérence de la distribution du grave dans la pièce.
Note 2 : le DSP Xilica ne pose aucun problème pour les mesures, REW possède suffisamment de paramètres pour éviter que sa montée hors signal > signal actif (qui permet de protéger les enceintes) ne gêne une mesure de Sweep.
Note 3 : au moins une demi-douzaine de calibrations ont déjà été effectuées dans cette salle, tout d’abord avec le DSP Yamaha DME64 qui gérait tout le système avant la mise en place du Storm audio Core 16, dont la comparaison avait fait l’objet d’un article sur ce même blog.
Note 4 : les 2 calibrations partent de la même base de mise en œuvre effectuée par nos soins : même filtrage des enceintes et caissons, même configuration d’enceintes.
Analyse des paramètres de calibration
On a plusieurs différences dans les méthodes de calibration :
- l’une est tout en manuel aidée par les calculateurs de REW, l’autre utilise Dirac ART comme base de travail. Pour rappel, ART utilise les enceintes et caissons présents dans la salle qui savent reproduire le grave pour mieux le gérer, à la fois temporellement et dans la réponse en fréquences. Il est quasi impossible de réaliser la même chose manuellement, mais on a déjà vu qu’on pouvait obtenir de bons résultats sans cela (notamment avec la gestion DBA des subwoofers, ceux qui sont intéressés feront leur propre recherche).
- l’une utilise 3 micros simultanés moyennés dans REW, l’autre utilise un seul micro mais avec une ou plusieurs positions (voire beaucoup, jusqu’à 27 par séquence) moyennées ou non selon les informations recherchées
- les approches des courbes cibles sont également différentes.
Il y a probablement d’autres nuances mais sans voir faire la méthode de A à Z ce serait supputer.
Ce qu’on peut noter :
- la méthode manuelle dictée par le calculateur de REW permet d’obtenir les corrections souhaitées mais au prix de beaucoup de points de correction qui vont plus ou moins torturer la phase et introduire des irrégularités, voire augmenter la distorsion (un point de +10 dB à 5000Hz c’est 6 fois la puissance envoyée dans le tweeter ! en effet la puissance double tous les 3dB supplémentaires). De même on a noté un +6dB à 40Hz, là sur un caisson de basses c’est bien plus gourmand en énergie et il faudrait calculer l’excursion nécessaire aux HPs pour passer les crêtes des films et s’assurer qu’il n’y a pas de risques pour les HP, ou introduire un limiteur sur l’ampli pro des caissons (ce qui castre la dynamique à fort volume). L’YPAO de Yamaha fonctionne un peu de la même manière.
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Fig.1 exemple des corrections effectuées en suivant le calculateur de REW, 14EQ sur les surrounds latérales et 12 sur leurs subs | |
Avec un peu plus de travail manuel, on pourrait nettement simplifier les filtres utilisés pour obtenir quasiment le même résultat. Ici heureusement on est sur un Storm Audio qui ne permet pas de sortir n’importe quoi comme signal, mais attention tout de même il pourrait être pris en défaut.
- avec Dirac et encore plus avec ART, la correction de phase et de délai de groupe + le réglage des niveaux de support permet d’affiner la gestion du grave dans chaque enceinte : on n’est plus sur de la calibration fréquentielle/temporelle mais carrément conceptuelle du traitement du grave. Après ART, on remesure puis on ajuste les courbes dans Dirac pour relancer le calcul ou on fait une correction manuelle dans le Storm post Dirac.
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Fig.2 comparaison des deux calibrations l’une avec et l’autre sans Dirac. L’intérêt de la convolution utilisée par Dirac est indéniable sur l’impulsion : meilleure phase, délai de groupe plus linéaire… | |
Dans les deux cas, ces traitements prennent du temps de calcul, la phase - si linéarisée par des filtres FIR - demande un délai qui devra être compensé pour que l’image soit bien calée sur le son. Les trop fortes corrections en FIR sont généralement lissées contrairement à un EQ graphique par exemple qui provoque un gros accident de phase mais dont l’action n’est pas limitée. Seul le Trinnov possède les 2 types d’EQ accessibles à l’installateur. Heureusement que la conception du Storm encore une fois limite les défauts de corrections.
- les choix du bass management sont complètement différents. Et là je vais être sévère mais la méthode qui suit le calculateur de REW néglige complètement les capacités des enceintes et des caissons latéraux qui deviennent quasi standard avec les choix effectués !
Couper à 80Hz trois boomers de 30cm capables de descendre à 24Hz en plan de sol sous-exploite leurs capacités. De même, faire assurer le bass management des Surround Back par les caissons frontaux alors que des caissons sont installés à l'arrière constitue une utilisation non optimale des ressources du système. On l’a déjà fait en manuel par le passé, et avec ART on peut encore plus détailler le traitement du grave, enceinte par enceinte et zone par zone.
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Fig.3 choix du filtrage pour la mise en œuvre de la calibration concurrente aidée par le calculateur de REW |
A contrario, les basses des caissons latéraux ont été boostés de +6dB (4 fois la puissance) à 30Hz, et les caissons principaux sont poussés à générer du 15Hz alors que l’accord bass reflex est à 18Hz, à fortement déconseillé (l’excursion s’emballe sous cette fréquence).
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Fig.4 : comparaison du canal LFE entre les 2 calibrations : d'un côté un premier mode laissé plus "libre" par Dirac ART (courbe verte), de l'autre un excès d'infra (courbe rouge) |
La mesure confirme-t-elle les résultats attendus ?
Alors, oui et non. J’ai pu lire plusieurs fois que nous (KazCorp et d’autres calibreurs) suivions des courbes systématiquement descendantes. Nous allons montrer pourquoi c'est un avis réducteur.
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Fig.5 comparaison des courbes théoriques à la mesure : contrairement à ce qui est dit, notre courbe (sur la centrale à gauche) est quasi linéaire. En revanche, la courbe qui suivait l'adaptation à l’oreille est plus torturée qu’on ne s’y attendait | |
Ici pour comparer on a respecté l’utilisation de 3 points de mesures moyennés, pour ne pas désavantager la méthode du calculateur REW (notre méthode dévie car elle utilise plusieurs types de mesures et ces courbes ne sont pas tout à fait représentatives de la cible finale que nous utilisons). La différence de courbe cible est encore plus flagrante avec la réponse en puissance (enceinte frontale gauche, en jaune la nôtre) :
Cette courbe (en vert) censée suivre la sensibilité de l’oreille (courbes isosoniques selon le niveau d’écoute) n’est d’abord pas juste : l’oreille est plus sensible entre 2000 et 4000Hz, c’est là que devrait être le creux le plus important mais ce n’est pas le cas. Ensuite il faudrait pour la tracer s’adapter précisément au niveau moyen d’écoute du film car celui-ci varie en permanence…
En réalité, cette courbe me rappelle les chaînes Hi-Fi des années 90 avec leurs presets d’égaliseur à 5 ou 7 bandes. Et pour cause : ce n’est pas une courbe cible, c’est une courbe préférentielle d’écoute. Et c’est là qu’il faut être très rigoureux en tant que calibreur : il n’y a pas d’inconvénient à laisser l’utilisateur écouter avec la courbe qu’il souhaite, c’est son matériel, sa salle, ses oreilles. Mais on a un devoir de ne pas présenter une courbe préférentielle comme une solution absolue.
Pour l’analogie, c’est un peu comme vous fournir une voiture qui chasse de l’arrière à 300% au début de vos essais sur piste. Il faut d’abord vous la fournir avec des réglages neutres et adaptés au terrain avant de faire votre choix de pilote.
C’est le point numéro 2 évoqué dans le préambule à la calibration : respecter les normes de reproduction.
D’autre part, la justification qu’on nous donne pour ce choix « d’adaptation à l’oreille » est partiellement erronée : en effet tous les enregistrements que vous avez en votre possession, du simple MP3 au film en DTS-HD et Dolby Atmos, ont été réalisés avec un mixage qui prend déjà en compte l’oreille humaine.
Je citerai 2 auteurs pour ceux qui veulent aller plus loin : David Moulton, explique que « le mixage consiste à construire un espace sonore correspondant à la perception humaine plutôt qu'à reproduire fidèlement le signal brut des microphones » ; et Bob Katz qui certifie que « le mastering n'est pas destiné à modifier l'œuvre selon les goûts de l'ingénieur, mais à optimiser la perception sur les systèmes de reproduction humains ».
Alors, naturellement, la courbe cible n’est pas une courbe qu’on invente ou qu’on préfère de façon subjective, elle doit tenir compte :
de la directivité des enceintes,
de la quantité d'énergie réverbérée par la salle par rapport au son direct,
de la forme de la décroissance du son la salle.
Le but d'une courbe cible n'est pas d'égaliser les enceintes, mais de restituer un équilibre spectral naturel au point d'écoute. Elle tient compte du fait que l'auditeur ne perçoit pas uniquement le son direct — le premier à parvenir à vos oreilles — mais également l'énergie apportée par les réflexions et le champ réverbéré de la salle.
Pour déterminer celle-ci, j’utilise mon propre calculateur basé sur ces critères (et d’autres de mes choix dictés par l’expérience). Voici le résultat de ce calcul dans la salle présente :
Par rapport à la courbe mesurée précédemment, un +1 en Brightness a été retrouvé dans les paramètres utilisateurs du Storm, faisant baisser le grave et monter l’aigu fig.5. On l’a enlevé pour les 2 presets. Une fois qu’on a appliqué cette courbe au système, on peut passer aux écoutes et avec des morceaux parfaitement connus, confirmer ou non si l’équilibre spectral est correct. Ce n’est qu’après ces différentes étapes (en résumé intégration du grave – égalisation des enceintes – application de la courbe cible) que l’utilisateur pourra choisir ou non de la modifier selon ses préférences.
Les écoutes, protocole et psychoacoustique
Là, on va faire une remarque qui mérite absolument toute votre attention :
Pour comparer 2 systèmes, 2 réglages, 2 paires d’enceintes etc
il faut (re)régler finement le niveau d’écoute !
Je vais citer Harman, qui m’a beaucoup inspiré à mes débuts dans le monde de l’audio, avec son ingénieur Sean Olive qui explique régulièrement que les essais comparatifs réalisés chez Harman utilisent un ajustement des niveaux extrêmement précis. Dans plusieurs conférences et publications Harman, les enceintes sont réglées à ±0,2 dB maximum avant les écoutes, justement parce qu'un très faible avantage de niveau peut être interprété comme une meilleure qualité sonore. Cette méthodologie découle directement des travaux de Floyd Toole (Listening Tests: Turning Opinion into Fact - 1982 ; Subjective Evaluation: Identifying and Controlling the Variables -AES, 1990).
Et là malheureusement on comprend pourquoi les opinions que se font les auditeurs peuvent être biaisées : on a relevé une différence de 8dBA entre les 2 calibrations ! A l’oreille c’est presque impossible à régler, surtout sur des extraits de films ! Il faut poser le micro, faire jouer un signal calibré dans les enceintes et superposer les niveaux du sonomètre pour s’en apercevoir. Donc tous les avis qui ont pu être établis sans équilibrer ce niveau tombent à l’eau.
Littéralement.
Autre remarque : la mémoire auditive est de quelques secondes seulement. Après ce temps, vous comparez le souvenir que vous en avez à l’impression du moment et non plus les sons, le cerveau peut basculer de « focus » et se concentrer sur autre chose qu’au premier passage, ce qui biaise complètement la comparaison.
Les extraits longs (>1min) doivent être réservés au test de la fatigue auditive et du confort d’écoute, voire à l’immersion dans certains cas : on oublie le système et on vit l’expérience, si ce n’est pas le cas, le test est invalidé.
On a donc comparé 4 ou 5 extraits courts (dont l’ouverture de la course de Ready Player One), et 1 extrait long (Sinners, passage musical dans la grange).
Une fois les niveaux ajustés, la bosse d’aigu à 8kHz rendait le message trop brillant sur les passages chargés et provoquait un traînage sur les sifflantes des voix même sans excès de niveau. Le détail qu’on aurait cru gagner est en réalité sélectif : les larges creux entre 150 et 700 Hz, puis entre 1 300 et 4 500 Hz, appauvrissent le message sonore. Les voix perdent en relief et en articulation, tandis que les ambiances et la musique perdent en nuances, en texture et en richesse. Le timbre change et devient moins naturel, ce qui est flagrant sur la musique.
Voici 2 petits enregistrements faits au téléphone du même morceau musical, je vous laisse vous faire votre propre idée de quelle vidéo est issue de quelle courbe cible (à écouter au casque impérativement), référence : | |
Pour ainsi dire, avec la courbe censée être basée sur l'oreille, le message sonore est simplifié, ce qui explique pourquoi certaines personnes trouvent ce type de courbe plus facile à l’écoute, par goût personnel.
Le constat est encore plus marqué quand les basses s’en mêlent, constituant selon nous le principal point faible de cette comparaison sur les extraits complexes. Sur Ready Player One, le manque de richesse dans le médium-aigu provoque une mise en avant excessive du grave, qui devient brouillon et parfois proche de la saturation lors des passages les plus exigeants (on rappelle l’excès d’EQ proche de la coupure du bass reflex).
Le grave manque de lisibilité, de nuance et de percussion. Il provient principalement des caissons frontaux, donnant une restitution plus monolithique et moins cohérente avec la scène sonore.
À l'inverse, avec la calibration Dirac ART, le registre grave retrouve toute sa précision. Les effets de basses fréquences restent localisés à l'arrière lorsqu'ils ont été mixés ainsi, sans être artificiellement redirigés vers la scène avant. L'ensemble gagne en propreté, en rapidité et en impact, notamment grâce à une meilleure intégration des trois boomers frontaux, dont l'alignement temporel et la cohérence avec le reste du système permettent une restitution plus homogène et plus fidèle à l'intention du mixage.
Soulignons que ce type de séquence, comme la course d'ouverture de Ready Player One, est extrêmement riche en informations sonores. La densité des événements, leur rapidité et leur superposition dans une demi sphère autour de l’auditeur (en Dolby Atmos) sollicitent fortement l'attention et la mémoire auditive à court terme, rendant difficile l'identification précise des différences entre deux configurations.
C'est pour cette raison que j'ai développé mes propres séquences de test : des extraits courts, soigneusement sélectionnés, chacun mettant en évidence un critère précis (intelligibilité, percussion, timbre, grave…). Cette approche permet de focaliser l'écoute sur un paramètre donné et de réaliser des comparaisons plus fiables et plus reproductibles d'une installation à l'autre.
Je ne vais pas détailler tous les extraits testés, les constats étant globalement similaires. Cette comparaison a toutefois mis en évidence un manque de présence des deux enceintes Surround Back et des enceintes Top Rear sur notre calibration. Après vérification, ce choix était volontaire : leur niveau avait été réduit lors de la calibration de janvier 2026 afin de ne pas gêner les spectateurs du second rang. C'est un bon exemple de l'importance du cahier des charges au moment de la calibration : un réglage parfaitement justifié à un instant donné peut ne plus être adapté si les attentes du client ou les conditions d'utilisation évoluent.
Conclusion
Au final après une journée de tests et d’analyse je suis satisfait d’avoir pu faire cette étude. On apprend toujours du partage de méthodes différentes. En conclusion la véritable expertise, à mon sens, ne consiste pas à imposer une signature sonore, mais à comprendre suffisamment le système pour l’exploiter au mieux, savoir quelles corrections sont bénéfiques, lesquelles sont inutiles… et surtout lesquelles risquent de dégrader la reproduction sonore.
La calibration n’est pas sensée corriger tous les problèmes, on s’en est bien rendu compte au fur et à mesure de ce test, mais aussi de toutes les autres calibrations réalisées. Il arrive un moment où les limites du matériel (ou de la salle) se font sentir, aussi performant soit-il. On ne créera pas un grave physique dans un salon de 50m² avec un simple caisson équipé d’un haut-parleur de 20 cm : la surface émissive et le déplacement du haut-parleur pour créer du SPL restent des contraintes incontournables. L’intérêt d’une courbe cible neutre et adaptée est de fournir un terrain propice à juger les véritables capacités de son système dans des conditions optimales. Pour nous, concepteurs et intégrateurs, elle constitue une base fiable pour identifier objectivement les éventuelles limites de l’installation et conseiller un upgrade lorsqu’il apporte un réel bénéfice.
Ensuite, rien n’empêche de retravailler légèrement le son avec une surcouche de préférences personnelles, comme proposé chez Lyngdorf avec ses « Voicings » par exemple, outil qui prend tout son sens dans notre exemple, permettant cette retouche sans dénaturer la calibration.
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