Waveflex Caraudio

Concept DSP-NX

Sur le marché des DSP dédiés au Caraudio, le DSP NX est un processeur sans précédent.
Il vient combler un manque dans le domaine de la correction acoustique embarquée.
En effet, l’habitacle de votre voiture est un environnement des plus hostiles et bien plus ravageur pour le signal audio que votre salon. Etant le seul élément invisible entre les haut-parleurs et vos oreilles, c’est surement le dernier que vous penseriez à corriger.
Et pourtant ... c'est bien lui qui dégrade le plus le résultat sonore de votre installation.
Pour arriver à obtenir un son de grande qualité dans une voiture, il ne suffit pas d’y installer du matériel haut-de-gamme dans les règles de l’art. Il est ensuite indispensable d’identifier les défauts acoustiques inhérents à l’habitacle du véhicule en question, et de pouvoir les corriger.
Accédez dès à présent à la correction numérique d’habitacle et tirez enfin réellement tout le potentiel du matériel installé.

  1. Constat préliminaire :
  2. Lié à la position de notre tête qui n’est  pas au centre de l’habitacle, le résultat sonore subit de nombreuses dégradations. Tant au niveau de la réponse en amplitude (niveau), que de la réponse en phase.
    Dans nos voitures, il est toujours difficile d’obtenir une image sonore stable et centrée pour chaque bande de fréquences. Surtout d’avoir un bas médium avec de l’impact respectant aussi le centre de l’image sonore. Certaines voitures sont beaucoup plus critiques que d’autres sur ce point.
    Même si on réalise une égalisation de niveau différente pour le côté gauche et le droit, certaines bandes de fréquences poseront toujours un problème de positionnement. Elles ne pourront jamais être centrées dans l’image sonore avec les moyens traditionnels. Ceci est la conséquence des problèmes de phase entre les haut-parleurs de chaque côté.
    Le concept de « phase » n’est pas simple à appréhender. Il faut avant tout bien comprendre que la phase est relative à une position d’écoute dans l’habitacle (nos oreilles ou le micro lors de l’acquisition). La courbe de phase d’un haut-parleur variera donc en fonction de la ou est placé le haut-parleur, et où se situent nos oreilles. Pour vulgariser sa définition en des termes facilement compréhensibles, nous dirons que la phase représente la manière dont s’établit « l’arrivée » des différentes fréquences du spectre sonore dans le temps.
    Voyons d’un point de vue pratique, à l’aide d’exemples de courbes, comment se représente la phase. Surtout, pourquoi elle pose problème dans la reproduction de l’image sonore, et affecte le timbre.

    Courbe rouge : représente la réponse en amplitude (niveau) du haut-parleur de droite.
    Courbe bleue : représente la réponse en amplitude du haut-parleur de gauche.
    Courbe rouge et bleue en pointillés : représente les réponses de la phase de chaque haut-parleur (rouge : droite et bleue : gauche).

    On constate que les courbes de réponses en niveau sont totalement différentes entre la gauche et la droite. Ceci est dû à de nombreuses causes, réflexions, résonnances etc.
    Si le processeur utilisé est suffisamment précis, une égalisation dissymétrique soignée permettra aisément de corriger la majorité de ces différences. Les courbes de phase sont également bien différentes, notamment d’après notre exemple entre 70 et 700hz, soit dans la zone où se situent toutes les fréquences fondamentales des instruments et des voies humaines. Si on se concentre sur l’encadré noir, on peut voir que localement, il peut y avoir des différences jusqu’à 180° !
    Ce qui revient à dire que dans cette zone, le haut-parleur de droite est en opposition de phase complète avec celui de gauche provoquant une annulation pure et simple de cette bande de fréquence.
    On a tous fais l’expérience d’une erreur de branchement de la polarité électrique d’un haut-parleur. Le résultat est une dynamique totalement dégradée, des timbres qui sonnent le creux, une impression de gêne désagréable à l’écoute et une image sonore détruite. Regardons plus précisément ou cet écart se situe sur le spectre. Il se situe à 120hz, soit en plein dans la bande de fréquences ou l’on retrouve « l’impact du haut-grave».

    Si à présent on trace la courbe qui représente la différence de phase entre le haut-parleur droite et le haut-parleur gauche nous obtenons ceci :

    Courbe rouge et bleue en pointillés : représente les réponses de la phase de chaque haut-parleur (rouge = droite ; bleue = gauche).
    Courbe verte : représente la différence entre les deux courbes.

    On constate que la zone ou l’écart de phase est le plus notable entre les haut-parleurs s’étend  de 70 à 700Hz. Le résultat sonore (image et timbre) risque d’être très perturbé.
    Ceci se confirme si on mesure à présent le résultat de l’addition des deux haut-parleurs fonctionnant en même temps :

    Courbe rouge : représente la réponse en amplitude (niveau)du haut-parleur de droite.
    Courbe bleue : représente la réponse en amplitude du haut-parleur de gauche.
    Courbe verte : représente la réponse en amplitude résultant de l’addition des deux haut-parleurs fonctionnant en même temps (sommation).

    Le résultat laisse apparaitre des zones (voir encadré vert) ou la sommation des deux haut-parleurs est presque parfaite. A noter dans cet encadré vert, que l’amplitude (niveau) de la courbe verte est supérieure de 6db aux courbes rouge et bleue.
    On constate aussi des zones (encadré rouge) où il y a de sérieuses dégradations, allant jusqu’à une annulation pure et simple (opposition de phase) d’une partie du spectre à 120 et 220Hz.
    Pour ce couple de haut-parleurs, à cet emplacement d’écoute, il y a donc de notables soucis de reproduction.
    Voyons à présent comment le DSP NX va nous aider à les solutionner.

  3. Utilisation du DSP NX :
  4. Grâce à ses capacités de traitement FIR (voir note de l’application « FIR/IIR »), le DSP NX est capable d’intervenir indépendamment sur l’amplitude du signal et sur la phase.
    Le DSP NX permet de solutionner un des problèmes majeur presque totalement ignoré de la reproduction sonore en automobile : la phase acoustique des haut-parleurs.

    1. Correction de la réponse en amplitude (niveau)
    2. Commençons par corriger la réponse en amplitude de chaque haut-parleur droite et gauche.
      Afin de conserver le maximum des capacités de calcul du DSP NX pour la correction de phase, il est de pratique courante que les corrections de niveau (égalisation) soient effectuées sur le DSP principal (DSP A8) qui réalise le filtrage et l’alignement temps de chaque haut-parleur. Donc sur le DSP multi-canal qui est branché à la sortie du DSP NX.

      Ci-dessous comparaison directe de la courbe corrigée et de la courbe brute pour chaque haut-parleur. Un  maximum de 5 bandes d’égaliseur paramétrique est utilisé.

      Haut-parleur droit :

      Haut-parleur gauche:

      Courbe rouge : représente la réponse en amplitude brute sans égalisation.
      Courbe bleue : représente la réponse en amplitude corrigée avec égalisation.

      Courbes de réponse des haut-parleurs droite et gauche affichées ensemble :





    3. Correction de la réponse en phase et en amplitude simultanément
    4. Voyons dès à présent si nous cumulons la correction en amplitude mais également la correction de la phase de chaque haut-parleur.

      Haut-parleur droit :

      Haut-parleur gauche:

      Courbe rouge : représente la réponse en amplitude brute sans égalisation.
      Courbe bleue : représente la réponse en amplitude corrigée avec égalisation.
      Courbe rouge en pointillés : représente la réponse en phase brute sans égalisation.
      Courbe bleue en pointillés : représente la réponse en phase corrigée avec égalisation.

      Réalisons maintenant la mesure de la sommation acoustique des 2 haut-parleurs corrigés :

      Courbe rouge : représente la réponse en amplitude (niveau) corrigée du haut-parleur de droite.
      Courbe bleue : représente la réponse en amplitude corrigée du haut-parleur de gauche.
      Courbe verte : représente la réponse en amplitude résultant de l’addition des deux haut-parleurs fonctionnant en même temps (sommation).
      Courbe rouge bleue et verte en pointillés : représente les réponses de la phase (rouge : droite, bleue : gauche et verte : sommation).

      Sur ce dernier schéma, nous constatons toute l’utilité du DSP NX. De sa capacité à régler les problèmes de phase acoustique. Il permet après corrections, d’avoir une sommation parfaite sur l’ensemble du spectre reproduit par les deux haut-parleurs. Ceci est confirmé par le gain de +6db de la courbe verte par rapport à la courbe de chaque haut-parleur.

      Regardons la différence entre les 2 courbes de sommation avec et sans correction de phase.

      Le résultat auditif concret est alors sans appel. Tout le corps et le timbre des instruments sont revenus. La scène c’est stabilisée. Plus aucune gêne ou sensation d’écouter un haut-parleur « étouffé ». Le rendement global de la partie basse du spectre est en hausse, ce qui limitera le besoin en amplification, et réduira d’autant la distorsion générale du système.

  5. Conclusion
  6. Le DSP NX permet de rétablir la sommation des haut-parleurs stéréo par une intervention libre et précise sur la phase acoustique et l’amplitude de chaque haut-parleur. C’est la raison pour laquelle ce produit se démarque nettement de ce que propose actuellement la concurrence.

    - gain en rendement
    - gain en dynamique
    - baisse de la distorsion générale
    - réduction du besoin en amplification
    - stabilité de scène
    - timbres retrouvés