Les mesures ne reflètent pas ce que l'oreille entend

Faux, c'est une erreur courante qui est due à plusieurs confusions. D'abord, il convient de savoir de quelles mesures on parle, et quelles sont les impacts de celles-ci sur les ressentis d'écoute. La plupart des gens ne connaissent pas le ressenti qui correspond aux défauts montrés par les mesures. Ou, à l'inverse, quelle caractéristique auditives ils peuvent espérer à la lecture de mesures. Nous allons tenter, rapidement d'en expliquer les effets, mais disons, pour commencer que les mesures habituelles ne reflètent pas TOUT ce que l'oreille entends.

L'étendue courbe de réponse

L’instrument le plus grave, les grandes Orgues, descend à une fréquence de 16 hz. Il est donc inutile, et néfaste pour les hauts parleurs de descendre plus bas. En effet, cela les oblige à un très grand débattement, qui fera sortir la bobine mobile de l'entrefer, avec la distorsion qui va avec. En réalité, comme la plupart du temps, on écoute dans une petite pièce, et qu'on n'écoute pas souvent de grands orgues, on se contentera de 41 hz, la fréquence de la note la plus grave d'une basse. et on veillera à avoir une pente suffisante en dessous (au moins 6db par octave) pour le le haut parleur ne se déplace pas trop à haut volume. Pour les aiguës, 20 000 hz est un très grand maximum, et on pourrait se contenter de 16 000hz avec quelques avantages à l'écoute (moins de produits de distorsions harmoniques reproduites). Cependant, sur de bons systèmes, une bande passante très étendue en puissance dans les aiguës (jusqu'à 100kz ou plus, à 0db dans un pré ampli/ampli) est un signe de bonne santé et sera révélatrice de la capacité de votre électronique à reproduire les signaux dynamiques rapides et transitoires sans distorsion. A faible niveau, l'étendue de la courbe de réponse est sans intérêt, c'est à pleine puissance que celle-ci est indicatrice de qualité.

la régularité de la courbe de réponse

En ce qui concerne les hauts parleurs, nous y reviendrons. En ce qui concerne l'électronique elle-même, on s'assurera de la parfaite platitude de la courbe dans la bande reproduite. c'est le cas généralement. Mais ce n'est pas tout. Seule, la courbe de réponse ne dira pas tout de l'équilibre tonal d'un système. La courbe de phase (ou temps de propagation de groupe ) est tout aussi importante. Qu'ils soient dus aux filtrages ou aux limitations de l’électronique, les systèmes peuvent retarder certaines fréquences par rapport à d'autres (tout en les reproduisant aux même niveaux). Et l'oreille est extrèmement sensible à cela. Un système parfaitement linéaire en phase sonnera mieux qu'un système à la courbe de phase tourmentée, et sera plus neutre à l'écoute que l'autre, qui pourra sembler favoriser les aiguës ou les graves (d'autres effets jouent sur ce point). Des distorsions rajoutées au signal, harmoniques ou par intermodulation ou manque d'amortissement jouent aussi sur l'équilibre tonal. Ce n'est qu'en observant simultanément la courbe de réponse, la courbe de phase, les courbes de distorsion et la réponse aux signaux rectangulaires qu'on pourra se faire une idée de la restitution tonale d'un système. Mais, même avec des technologies différentes, deux systèmes présentant les mêmes caractéristiques sur tous ces points simultanément (c'est impossible) sonneront exactement de la même façon.

La distorsion harmonique

C'est ce vilain défaut que les systèmes ont à déformer le signal qui les traverse, ce qui se traduit par l'ajout d'harmoniques à celui-ci. Mais toutes les distorsions harmoniques n'agressent pas l'oreille de la même façon. Les harmoniques paires sont... harmonieuses. Á ce point qu'elles enjolivent parfois le signal en rajoutant ce que les gens appellent présence ou chaleur. Il se trouve que c'est le défaut privilégié des lampes. Raison pour laquelle il y a des inconditionnels de cette technologie dépassée et pleine de défauts ? En tous cas, c'est la raison pour laquelle les amplis saturés de nos guitaristes de hard rock sont, la plupart du temps, à lampes. les harmoniques impaires sont agressives et laides, dissonantes. Les mauvais montages à semi conducteurs en génèrent. Raison pour laquelle les gens trouvent qu'il y a un son "transistor" ? Un bon système ne rajoute pas d'harmoniques, ou à un niveau tel qu'il est inaudible (moins de 0.01%). Á savoir que la seule mesure du taux de distorsion à 1000 Hz est sans intérêt. C'est sur toute la bande et jusqu'à 10 000 Hz qu'il faut la regarder (en dessus, on s'en fiche, les harmoniques générées seront au delà de la bande que l'oreille peut percevoir, cela nous intéressera quand on parlera de la classe D).

La distorsion d'intermodulation

C'est ce vilain défaut que les systèmes ont à rajouter un troisième signal (battement) quand ils sont en présence de deux fréquences simultanée (c'est toujours le cas en musique, non ?). C'est cette distorsion qui introduit une confusion entre les sons, rend les instruments difficiles à séparer auditivement, l'écoute fatigante. Elle aussi qui fera que votre ampli changera d'équilibre tonal avec la puissance. Elle est à mon sens plus important que la distorsion harmonique, et on veillera à ce qu'elle soit la plus faible possible. L'oreille y est très sensible. un taux de 0.05% est un maximum acceptable dans un très bon système. Là encore, c'est à pleine puissance qu'on mesurera ses effets. Comment fait-on cette mesure d'intermodulation ? C'est bien simple, on applique simultanément une fréquence élevée de niveau faible (1000hz ou 10 000hz par exemple) et une fréquence basse de niveau fort, et on observe que le signal de niveau faible n'est pas déformé par ces graves puissants. Cela assurera que cette jolie nappe de synthés ne prendra pas un coup à chaque coup de grosse caisse.

Le slewrate, ou temps de montée

C'est la capacité dynamique d'un système en signaux transitoires. Plus le slewrate est élevé ou le temps de montée faible, plus l'ampli sera capable de traiter des signaux transitoires sans distorsion. C'est une mesure très importante et souvent négligée par les constructeurs et scribouilleurs de revues idiophile. Une chose est sure, il doit être bien supérieur à ce que demande le traitement d'un signal sinusoïdal à 20 000hz. Et plus l'ampli est puissant plus il doit avoir un temps de montée court. Disons que dix fois le nécessaire est une précaution minimum. et qu'il convient de filtrer le signal pour que jamais l'ampli n'ait à traiter des signaux plus rapides que ce qu'il sait faire. C'est la caractéristique que je regarde en premier sur un système, qui détermine la séparation des graves, la douceur des aiguës, la transparence et la séparation des instruments à l'écoute, ainsi que les micros détails.

Les signaux rectangulaires.

Ils permettent d'en savoir beaucoup sur la qualité d'un système.
A très basse fréquence et niveau proche du max, si les plateaux sont bien horizontaux, on sera assuré de la capacité de l'alimentation à fournir toute la puissance désirée. Mais on a vu qu'il était néfaste pour les hauts parleurs de transmettre des signaux de très basse fréquence. Les constructeurs sérieux introduisent donc un filtre. Si l'on injecte le signal carré à travers ce filtre, on ne saura rien de cela, les plateaux seront inclinés. Dommage pour les scribouilleur de revues hifi !
A haute fréquence, on pourra juger de la rapidité du temps de montée s'il est bien vertical. Et de la stabilité du système si l'on ne constate aucune sur-oscillation. Mais si l'on filtre les signaux aigus (ce qui est recommandé) afin que l'ampli n'ait à traiter que des signaux bien inférieurs à ses capacités de vitesse, et ne pas introduire de distorsion transitoire, les flancs seront inclinés. Dommage pour les scribouilleurs de revues Hifi ! Quand aux sur-oscillation, certains systèmes de filtrage numérique à front très raide semblent en introduire. C'est faux, et les légères oscillations que l'on peut voir sont dues à l'absence d'harmoniques supérieures. Il faut donc bien analyser ce que l'on voit et seul celui qui mesure connait les conditions de sa mesure. Ce qui est sur, c'est qu'un ampli au front de montée rapide et sans sur-oscillation, à grande puissance sera la preuve qu'il est capable de traiter tous les signaux musicaux sans distorsion dynamique, et que l'alimentation est capable de fournir l'énergie instantanée nécessaire. Notons au passage que si le système présente, bien au dessus de sa bande passante audio une remontée dans sa courbe, on pourra voir un dépassement du signal rectangulaire à l'attaque de celui-ci. Cela n'est pas nécessairement néfaste, et pourra redonner du nerf à des tweeter pénalisés (ils le sont tous) par leur inertie, donner plus de dynamique et de transparence à l'écoute sans agressivité. La encore, il faudra bien regarder la forme des signaux pour s'assurer que ces phénomènes se situent bien au dessus de 20 000hz.

Les signaux sinusoïdaux

Ils permettent de déterminer le niveau maximum qu'on peut atteindre en puissance, sur toute la bande passante. On vérifiera notamment qu'à l'extrémité supérieur ou inférieure du spectre on n'a pas un niveau inférieur à celui qu'on a à 1000hz. Á faible niveau, ils permettent de voir un autre défaut, parfois présent sur certains amplis en classe B: la distorsion de raccordement. Mais le taux de distorsion mesuré à faible puissance nous en dit plus, et avec plus de précision sur ce point. Ils permettent aussi de vérifier la propreté du signal et l'absence de HF parasite; Là encore, pour déterminer son impact sur l'écoute, il faudra avoir une idée de leur niveau et de leur fréquence.

Les mesures ne veulent rien dire, on les fait en continu et la musique est faite de signaux transitoires

Ça parait être un argument sérieux, sauf que c'est totalement faux. Certes, les signaux qu'on injecte aux mesures sont la plupart du temps "périodiques". Mais ils ne sont pas "continus, ils sont alternatifs. Les mesures qu'on a indiqué dans ce chapitre renseignent bien au delà de ce que la reproduction musicale réclamera sur les capacités de l'ampli. Ainsi, si l'on a fait des mesures de vitesse maximum dans une ligne droite de 100km avec une formule un, des mesures d'accélération à fond jusqu'à celle-ci, on saura tout (ou presque) de la fiabilité et des performances de son moteur en course, qui sera moins exigeante que les tests. Reste la tenue en courbe et dans les virages, le slew rate, les signaux carrés, les mesures de distorsions nous renseignent sur tous ces points. Il restera, entre deux systèmes aux caractéristiques mesurées très proches de très subtiles différences. Les mesures ne dispensent pas de l'écoute attentive. Mais elles sont "subtiles" et ne remettent pas en cause la qualité globale constatée aux mesures. Les mesures sont une base, un minimum requis d'exigence objective.

Conclusion sur les mesures (suite pages suivantes)

Je crois pouvoir affirmer qu'une analyse intelligente et croisée de toutes ces mesures bien faites est à même de déterminer quelle sera la qualité et les caractéristiques d'un ampli à l'écoute. Qu'un ampli qui a de mauvaise mesures ne sera jamais "haute fidélité", même s'il peut être agréable à l'écoute. Maintenant, il faut savoir ce que vous cherchez. Si vous voulez vous faire plaisir, même quand le disque que vous écoutez sonne désagréablement, achetez un ampli qui colore agréablement le son. La haute fidélité vous donnera une restitution désagréable quand la source est mauvaise. Si chaque disque sonne différemment, c'est une preuve de qualité et de transparence de votre du système.
Si vous voulez un système haute fidélité, excluez les machines qui ne répondent pas au minimum requis à la mesure, même, et surtout, si on vous en dit le plus grand bien. Dans ce qui reste, choisissez ce qui vous semblera le plus agréable et le plus neutre à l'écoute.
Et surtout, ne lisez jamais les commentaires poético-culinaires des revues sponsorisées audiophiles, ni n'allez aux séances religieuses des gourous idiophiles, ou alors, avec l'aide d'un psychiatre compétant en la matière. Rappelez-vous, la reproduction sonore est affaire de technique, pas de lutherie, et la mesure, la reproductibilité, l'objectivité sont les bases de toutes démarches scientifiques. Et, quand il y a des phénomènes qu'on ne sait mesurer ni quantifier, mais qu'on perçoit, la première chose est d'essayer de le faire (les repérer puis les mesurer) pour les maitriser et les reproduire à coup sur. Ce qui n'exclue pas un poil de sensibilité ;-)