Que sont les réflexions sonores et les réverbérations, et pourquoi devriez-vous vous en soucier ?

Quand nous parlons de réflexions sonores, pensez à l'écho.

Si vous êtes en montagne, dans une grotte, une grande salle ou une pièce vide, dites quelque chose ou frappez simplement dans vos mains : ce son vous revient sous forme d'écho (réflexions) et se répète encore et encore (réverbérations) jusqu'à ce qu'il perde son énergie et s'éteigne (déclin de la réverbération). Cela s'explique par le fait que le son se réfléchit sur une surface dure, atteint la suivante et se réfléchit encore et encore jusqu'à perdre son énergie.

Exactement le même processus se produit dans votre studio, sauf que vous ne l'entendrez peut-être pas aussi fort que dans une grotte ; un microphone sensible, lui, le captera et votre enregistrement sera « inadéquat ».

Comment le son se comporte dans un studio de voix off

L'énergie sonore peut être réfléchie par les surfaces de la pièce et rebondir dans tous les sens, ou être partiellement absorbée, perdre une partie de cette énergie et rebondir un peu moins, ou encore heurter un objet de forme irrégulière, se fragmenter et repartir dans différentes directions avec une énergie diminuée (diffusion).

Ces comportements peuvent poser problème dans un studio d'enregistrement. Les ondes sonores qui rebondissent dans la pièce peuvent interférer entre elles, s'annuler ou renforcer l'énergie en certains points, ce qui rend l'enregistrement difficile.

La manière dont votre enregistrement est affecté par le comportement des ondes sonores dans une pièce dépend de plusieurs facteurs : la fréquence de l'onde sonore, la forme et les dimensions de la pièce, les matériaux qui composent et recouvrent les murs, le plafond et le sol, le nombre de portes et de fenêtres et leur emplacement, la position du microphone et du comédien voix off par rapport aux murs les plus proches, etc., ainsi que le contenu de la pièce (meubles, tentures, équipement, etc.).

L'un des facteurs les plus déterminants pour le comportement du son dans une pièce est la fréquence de l'onde sonore. Comme nous l'avons vu dans un autre article, les basses fréquences ont de grandes longueurs d'onde et leurs ondes sonores sont plus puissantes. Une onde sonore de basse fréquence ne peut pas être réfléchie par un petit obstacle : elle contourne les objets de la pièce et traverse les matériaux légers.

Dans les fréquences moyennes et hautes, disons à partir de 100 Hz environ, les ondes sonores sont plus directes et plus faciles à contrôler. Leur comportement dans la pièce peut être comparé à celui d'une balle de tennis : elles rebondissent sur les surfaces dures et sont ralenties (absorbées) par les surfaces molles.

1. Première réflexion :

Plus la surface est dure et plane, plus le son réfléchi est fort et plus il rebondira longtemps avant de s'éteindre.

2. Puis il rebondit dans un coin :

Il ne s'agit que d'un exemple simplifié : en réalité, une surface doit avoir une dimension égale à une longueur d'onde pour réfléchir le son de cette manière. Ainsi, notre onde de 100 Hz rebondira sur un mur d'environ 3,5 m de large, mais elle diffractera (contournera) les objets dont les dimensions sont inférieures à 3,5 m. De plus, les ondes sonores sont omnidirectionnelles, c'est-à-dire qu'elles se propagent dans toutes les directions à la fois ; lorsqu'elles se réfléchissent, elles interagissent donc et s'influencent mutuellement.

En revanche, lancez une balle contre un oreiller : elle s'arrêtera, car l'énergie directe sera absorbée par l'oreiller. Voilà l'idée de base.

3. Puis sur l'autre mur :

Pourquoi les réflexions sonores nuisent à votre enregistrement

En réalité, le comédien voix off est positionné juste devant le microphone ; celui-ci capte donc le son qui vient directement de vous, la personne qui parle, mais il enregistre aussi les ondes sonores réfléchies par les murs voisins et les autres surfaces.

Le problème est que le microphone enregistre le son du comédien voix off très peu de temps avant que le son réfléchi par les murs ne lui parvienne à son tour. La durée de ce retard dépend de la distance de la surface réfléchissante la plus proche.

Ce retard entre les deux ondes sonores (directe et réfléchie) peut entraîner des différences de phase entre les ondes.

Lorsque les ondes sonores directes de votre voix et le son réfléchi se combinent, le décalage temporel et de phase peut provoquer des annulations et/ou des renforcements dans les ondes sonores, modifiant la tonalité de ce que vous enregistrez.

Cet effet est connu sous le nom de « filtrage en peigne ». Et si la tonalité est modifiée, vous n'enregistrez pas réellement ce que vous dites, ou plutôt pas de la manière dont vous le dites.

Existe-t-il de bonnes et de mauvaises réflexions sonores ?

Eh bien, idéalement, vous ne voulez aucune réflexion dans votre enregistrement. Vous voulez que seul le son direct soit enregistré. Mais certaines réflexions sont effectivement pires que d'autres.

Les premières réflexions

Les pires et les plus puissantes sont ce que l'on appelle les premières réflexions. Ce sont les ondes sonores qui ont rebondi une première fois, moins de 20 millisecondes environ après le son direct. Le son se déplace à raison d'environ 30 cm par milliseconde : toute surface réfléchissante située à moins de 3 m environ de la position d'enregistrement posera donc problème. Il existe également des réflexions secondaires (deuxième rebond) et tertiaires (troisième rebond).

L'écho flottant

L'écho flottant se produit lorsque les ondes sonores sont réfléchies directement entre deux surfaces parallèles – par exemple les murs opposés d'une petite pièce – dans un va-et-vient incessant. Essayez dans une pièce assez petite aux murs nus, durs et parallèles : frappez dans vos mains et vous entendrez un son de crépitement – c'est l'écho flottant.

La plupart des pièces d'appartements et de maisons ont des murs parallèles ; l'écho flottant peut donc être un vrai problème lorsque vous enregistrez avec un microphone.

Le déclin de la réverbération

La réverbération est le son qui continue de résonner dans la pièce après l'arrêt du son direct émis par la source sonore. Ce sont ces réflexions secondaires et tertiaires, ce son réfléchi résiduel qui tend à se fondre en un tout.

Pour la plupart des enregistrements, une réverbération excessive et trop longue est un problème : la clarté de l'enregistrement sera compromise et des problèmes de phase peuvent apparaître.

Il est tout aussi important de veiller à ce que le déclin de la réverbération soit uniforme sur toute la plage de fréquences. Si le déclin de la réverbération des hautes fréquences diffère de celui des basses fréquences, la pièce aura un son caractéristique probablement indésirable : une résonance brillante, des graves envahissants ou un médium irrégulier. En revanche, si le déclin de la réverbération est trop court, la pièce donnera une impression sèche et mate, avec un son inconfortable.

Comment gérer les réflexions sonores et les réverbérations.

Si vous envisagez d'installer votre studio d'enregistrement de voix off ou d'instruments, vous choisirez peut-être un coin dans une chambre, un dressing ou une pièce inutilisée.

Si vous partez d'une pièce vide avec des surfaces dures sur les murs, le plafond et le sol, que faire pour gérer les réflexions et le déclin de la réverbération ? Il existe deux méthodes différentes : l'absorption et la diffusion, chacune étant efficace pour résoudre certains problèmes. Mais dans les petites pièces, comme un studio d'enregistrement à domicile, la diffusion n'est pas aussi efficace que l'absorption. Nous nous arrêterons brièvement sur la diffusion, car ces méthodes ne sont pas exclusives et une combinaison des deux peut être utilisée avec succès.

LA DIFFUSION ACOUSTIQUE

La « diffusion » consiste à fragmenter une onde sonore unique en réflexions plus petites et à les disperser dans différentes directions. Comme aucune réflexion importante ne revient vers le microphone, les problèmes de premières réflexions sont réduits, et comme les matériaux diffusants ont une forme irrégulière, l'écho flottant est éliminé. Même si la réverbération n'est pas supprimée, la dispersion et la fragmentation des réflexions produisent généralement une réverbération plus douce et de niveau plus faible.

Bien que toute surface irrégulière puisse fragmenter les réflexions à certaines fréquences dans une certaine mesure, déterminer exactement comment fabriquer un diffuseur qui disperse uniformément les ondes sonores sur une large plage de fréquences exige des matériaux de diffusion spécialisés. Ces diffuseurs spécialisés sont difficiles à fabriquer et peuvent coûter cher.

L'ABSORPTION ACOUSTIQUE

Vous vous souvenez de l'exemple de l'écho en montagne ? Alors, pourquoi tout est-il si silencieux quand la neige tombe ? C'est parce que les flocons de neige absorbent le son et accélèrent le déclin de la réverbération.

Pour les studios d'enregistrement de voix off, l'absorption est la principale méthode pour gérer les premières réflexions dans les fréquences moyennes et hautes, l'écho flottant et le déclin de la réverbération.

L'idée est d'utiliser des matériaux d'absorption acoustique placés aux principaux points de réflexion pour réduire – absorber – l'énergie sonore, de sorte que le niveau des ondes sonores réfléchies soit nettement plus faible que celui du son direct.

L'absorption fonctionne le mieux avec les fréquences hautes et moyennes. Les fréquences plus basses nécessitent de grandes quantités de matériau absorbant pour une réduction d'énergie efficace.

Les très hautes fréquences ont très peu d'énergie par rapport aux basses fréquences, si bien que des matériaux fins et souples suffisent à les absorber. Plus la fréquence baisse, plus les matériaux absorbants doivent être épais et lourds. Ces matériaux d'absorption acoustique plus épais sont encore plus efficaces pour contrôler les hautes fréquences.

Il existe toute une gamme de matériaux d'absorption acoustique utilisables, dont nous parlerons en détail plus tard. La plupart appartiennent à la catégorie des absorbeurs poreux. Ces matériaux comprennent la laine minérale, les couvertures acoustiques, les panneaux acoustiques, les vêtements, les rideaux acoustiques, les tapis, la mousse acoustique et d'autres matériaux absorbants.

L'effet d'absorption acoustique vient du fait que l'énergie sonore peut pénétrer dans le matériau en frappant sa surface. Là, l'énergie sonore est convertie en chaleur, de sorte que seule une petite partie est réfléchie sous forme d'énergie sonore. En d'autres termes, le matériau a absorbé une partie du son.

La mousse acoustique est un matériau populaire pour habiller les studios d'enregistrement. Elle est souvent façonnée en forme conique ou en forme de boîte à œufs. La fabrication de la mousse acoustique diffère de celle de la mousse d'emballage, même si elles peuvent se ressembler. La mousse d'emballage est constituée de mousse à canaux fermés : l'air emprisonné dans les canaux offre un meilleur amorti. Mais pour que le son soit absorbé, il doit pouvoir pénétrer dans le matériau. C'est pourquoi la mousse acoustique est fabriquée avec des canaux ouverts. La mousse dite « à cellules ouvertes » laisse le son entrer puis circuler dans les canaux sinueux, rebondissant sur les parois internes et perdant son énergie. Plus la mousse est épaisse, plus elle absorbe de son. C'est pourquoi les chambres anéchoïques sont tapissées de dièdres de mousse acoustique pouvant atteindre 60 cm de profondeur.

La mousse acoustique est également classée ignifuge – un facteur important, car certains types de mousse (comme la mousse d'emballage) sont hautement inflammables et donc dangereux pour les habitations et les locaux professionnels.

En revanche, les couvertures acoustiques VocalBoothToGo fonctionnent différemment. Contrairement aux couvertures de déménagement remplies de fibres de polyester et de coton recyclées de basse qualité, les couvertures acoustiques spécialisées connues sous le nom de « VocalBoothToGo couvertures acoustiques (rideaux acoustiques) » sont remplies de coton hautement absorbant. Lorsque le son y pénètre, il agite les fibres de coton et, en les faisant vibrer, perd son énergie.

Plus la couverture acoustique est épaisse, meilleure est son efficacité d'absorption et plus large est sa plage de fréquences. Utiliser les couvertures acoustiques VocalBoothToGo de manière plissée augmente la surface d'absorption et la quantité totale de panneaux d'insonorisation dans la pièce.

L'isolation en fibre de verre :

La fibre de verre est un autre matériau absorbant courant. Sa variante rigide, comme la série de fibre de verre Owens Corning™ 700, offre une bonne absorption dans les fréquences hautes et moyennes. La laine de roche SAFE'n'SOUND® sert à remplir l'espace entre les plaques de plâtre pendant la construction pour une meilleure insonorisation. Elle peut également être utilisée dans les coins comme piège à basses. La laine de roche et la fibre de verre peuvent bien sûr être très irritantes : couvrez-les et ne les manipulez pas afin d'éviter que des fibres ne se retrouvent en suspension dans l'air. Les objets domestiques courants, comme les meubles rembourrés avec housses en tissu, les coussins, les rideaux et voilages, les couvertures, les tapis, etc., absorbent tous, dans une certaine mesure, les sons des fréquences moyennes et hautes.

Quelle quantité d'absorption acoustique utiliser ?

Il faut donc se débarrasser des réflexions. Suffit-il de recouvrir les murs, le sol et le plafond de votre studio de matériau absorbant et de commencer à enregistrer ?

Ce n'est pas si simple. De nombreux types de matériaux absorbants ne fonctionnent bien que sur les fréquences élevées, laissant les médiums rebondir dans la pièce presque sans contrôle.

Le résultat peut être une pièce au son étrange et sombre, sans aigus. Si vous avez trop d'absorption dans les fréquences hautes, les réflexions des médiums et des aigus seront réduites, mais les basses fréquences continueront de rebondir, donnant une pièce envahie de graves, au son confus. Avec trop d'absorption globale, la pièce sonnera trop mate et deviendra inconfortable pour travailler.

L'idée est d'en utiliser juste assez pour contrôler les premières réflexions et dompter le déclin de la réverbération. Gardez à l'esprit que vous pouvez toujours ajouter de l'absorption si la pièce semble encore trop réverbérante.

Le bon équilibre est essentiel : trouver la bonne quantité d'absorption au bon endroit pour une efficacité maximale – suffisamment pour contrôler les médiums et les aigus, et suffisamment de pièges à basses pour obtenir une réponse équilibrée de la pièce et un déclin de la réverbération uniforme sur toute la plage de fréquences.

Quel rapport avec l'enregistrement de voix off et d'instruments ?

Le son le plus pur et le plus propre est l'énergie sonore directe. C'est le son qui se propage en ligne droite du comédien voix off ou de l'instrument jusqu'au microphone.

L'énergie sonore réfléchie par les objets d'une pièce brouille le son direct de votre voix et rend les enregistrements « confus ».

Vous voulez tout capturer dans l'enregistrement, y compris les émotions et les différentes intonations, sans entendre le moindre ajout sonore provenant de votre pièce d'enregistrement.

Malheureusement, vous devez enregistrer dans une « boîte », c'est-à-dire une pièce avec des murs, un plafond et un sol. Lorsque vous parlez dans un microphone, le son rayonne dans de nombreuses directions. Le son de votre voix traverse la pièce jusqu'à ce qu'il heurte un objet ou un mur, puis il se réfléchit et est enregistré par votre microphone par-dessus ce que vous êtes en train de dire.

Contrairement aux réflexions dans une régie, où le son provient d'une enceinte et atteint l'ingénieur à distance, en enregistrement de voix off, vous vous placez juste devant le microphone. Vos premières réflexions proviendront donc de la surface réfléchissante la plus proche : écran d'ordinateur portable, murs à votre droite ou à votre gauche, mur devant ou derrière vous si vous êtes assis près d'un mur. Où que se trouve la surface réfléchissante la plus proche, ce sera votre premier point de réflexion à traiter acoustiquement.

N'oubliez pas le plafond et le sol. Eux aussi sont réfléchissants.

Les réflexions arrivent à votre microphone avec un retard et ajoutent des distorsions sonores à votre narration. Pour minimiser le son de la pièce, l'absorption acoustique est la solution la plus efficace pour les petits studios d'enregistrement, comme les studios de voix off à domicile.

Surface réfléchissante non traitée renvoyant le son vers le microphone.

Pour les comédiens voix off qui travaillent seuls (publicité ou narration de livre en solo), une petite cabine vocale acoustique peut être un moyen plus simple, plus efficace et plus pratique de créer un excellent environnement d'enregistrement, plutôt que de traiter acoustiquement toute la pièce.

Les cabines vocales acoustiques portables ou de petite taille sont faciles à installer et faciles à emporter si vous devez déménager.

Surface réfléchissante ci-dessous traitée avec une épaisse couverture acoustique (rideau acoustique) pour réduire le son renvoyé vers le microphone.

Les premières réflexions des ondes sonores doivent être traitées avec des panneaux d'absorption acoustique ou des couvertures acoustiques afin de minimiser les réflexions. Un matériau absorbant épais fonctionne également bien pour l'insonorisation.

Conclusion :

VocalBoothToGo est spécialisé dans les produits de traitement acoustique efficaces et économiques, tels que les couvertures acoustiques VocalBoothToGo, les absorbeurs acoustiques pour la production sonore et cinématographique, les cabines acoustiques mobiles et les cabines vocales portables.

Vous trouverez nos coordonnées ici.