Align

En 5 clics, la DRC pour les (presque) nuls

Un soft simple, rapide et efficace Smiley pour mesurer et calculer la correction en amplitude et en phase et "aligner" des enceintes. Ce logiciel permet aussi de mesurer des enceintes pour les régler et/ou pour trouver les meilleurs placements dans la pièce.

Note pour les vraiment nuls : DRC signifie Digital Room Correction

Cette page est r√©cente, incompl√®te, elle devrait √©voluer rapidement, j’esp√®re…. Et comme le soft √©volue assez vite en ce moment, n’oubliez pas de t√©l√©charger la toute derni√®re version.


Présentation

S’appuyant sur DRC de Denis Sbragion et Convolver, ce logiciel permet de :

  • g√©n√©rer les signaux de test
  • mesurer la r√©ponse des enceintes
  • calculer les corrections en amplitude et en phase
  • √©couter et comparer avant/apr√®s correction ou entre diff√©rentes corrections

Une fois que la correction convient, on peut utiliser le logiciel tel quel ou en tant que plug-in VST dans un player ou bien utiliser la correction choisie dans une application de convolution dans un PC dédié par exemple.

Pour utiliser la partie Measurement, il vous faut un microphone de mesure dont les performances (principalement la courbe de r√©ponse) sont suffisamment bonnes pour ne pas influencer les mesures obtenues (voir √ßi-dessous Micro et calibration). Au final, on peut obtenir une courbe qui tient facilement dans +-3dB de 30 √† 20kHz (selon les enceintes √©videmment) mais ce n’est pas toujours la courbe la plus plate qui est forc√©ment la meilleure √† l’√©coute. Un exemple ici, notez que la courbe pr√©sent√©e est avec lissage au 1/6e d’octave


Utilisation

Branchez un micro de mesure (voir ci-dessous) sur l’entr√©e microphone de votre PC et la sortie line out du PC doit √™tre envoy√©e vers votre amplificateur. Le micro doit √™tre √† l’emplacement de l’auditeur et surtout exactement √©quidistant des deux enceintes (mesurez la distance). Commencez avec un r√©glage de volume bas sur votre ampli ! Puis d√©marrez le logiciel Align.exe.


En position Internal generator, choisir l’option Pink Noise. Vous devriez alors entendre ce bruit sur vos HP et voir bouger la courbe rouge du logiciel, correspondant √† l’entr√©e micro. Si pas de son en sortie et/ou en entr√©e micro : v√©rifiez dans l’onglet Devices/Wave que vous avez bien s√©lectionn√© les entr√©es/sorties ad√©quates de votre PC.

La fenêtre de visualisation des courbes représente en bleu le signal envoyé sur la sortie et en rouge le signal enregistré par le microphone. Quand le générateur de signaux est sur la position Internal Generator Pink noise et la correction en position "on", alors la courbe en bleu indique la courbe de correction effectuée.

La partie "sources", à gauche, sous la fenêtre de visualisation des courbes, propose trois choix :

  • wav et play permettent d’√©couter des fichiers .wav pr√©sents dans l’ordinateur
  • internal generator propose un choix de signaux de test. La fonction sine F1 g√©n√®re un signal sinusoidal √† fr√©quence ajustable ce qui permet de balayer le spectre utile et √©ventuellement de trouver des fr√©quence qui font vibrer vos meubles, assiettes et verres. Il faut absolument √©viter ces vibrations qui perturberaient les mesures, donc v√©rifiez et corrigez avant de passer √† la partie measurement. Le choix pink noise est particuli√®rement utile pour entendre les anomalies de la courbe de r√©ponse des enceintes et visualiser cette courbe avant/apr√®s correction.
  • Measurement permet de g√©n√©rer un signal sinusoidal glissant qui sera enregistr√© par le microphone et de calculer les courbes de correction
  • mute/L/R/both propose le choix des canaux de la sortie line out vers lesquels la source est envoy√©e
  • avec volume, vous ajustez le niveau de sortie de la source. Baissez ce niveau si l’indicateur en d√©cibel tout en bas du logiciel indique des saturations en rouge (√©chelle en dB, normalement verte)

Measurement

  • avant la mesure, utilisez le g√©n√©rateur en pink noise afin de r√©gler le niveau d’√©coute assez fort, de fa√ßon √† faire une mesure peu perturb√©e par les autres bruits. Puis passer sur la position Measurement. A noter que quand on clique sur Measurement, cela d√©sactive la correction en cours (pour des tests tr√®s sp√©ciaux, vous pourriez √©ventuellement re-forcer la correction sur "on").
  • 1 Create sweep permet de g√©n√©rer les fichiers sweep.pcm, inverse.pcm et sweep.wav qui sont utilis√©s dans la suite des mesures. Une fois ces fichiers cr√©√©s, il n’est plus n√©cessaire de refaire cette √©tape 2

  • Record sweep envoie vers la sortie choisie (L ou R) un signal sinusoidal glissant de 10Hz √† 21kHz qui est enregistr√© par le micro connect√© : placez le micro √† l’emplacement d’√©coute et v√©rifiez que le niveau du micro (courbe en rouge) est au moins 20 √† 30dB au-dessus du bruit de fond.

Pendant Record sweep, le signal en bleu est le sweep envoyé vers la sortie et le signal rouge est celui enregistré par le micro. La différence entre le signal du micro à -45dB et le bruit de fond à -70dB est suffisante pour permettre une mesure valable.

  • 4 Correction setup permet d’√©diter le fichier drc.bat : vous pouvez modifier les premi√®res lignes de ce script o√Ļ la ligne set directory=mesureXYZ permet de choisir un dossier dans lequel seront rang√©s les fichiers r√©sultants, la ligne set target=xxx.txt donne la courbe de r√©ponse cible dite "target curve" et la ligne set drc=yyy.drc correspond au param√©trage de calcul DRC. Diff√©rentes courbes "target" sont pr√©programm√©es et disponibles pour faire vos essais : pour plus d’infos se reporter aux documentations de DRC. La config propre des fichiers yyy.drc est extr√™mement int√©ressante mais peut √™tre complexe, il est imp√©ratif de bien s’impr√©gner de la documentation de DRC. Mais j’insiste, la configuration de DRC et donc ce fichier xxx.drc est primordiale quant √† la qualit√© finale : il faut corriger certaines anomalies mais ne pas sur-corriger d’autres aspects. Cela reste un sujet encore ouvert et personne ne peut, pour l’instant, proposer une solution optimale pour tous les cas d’installations. Mon avis est qu’il faut bien corriger l’enceinte et les tr√®s proches r√©flexions, et surtout ne pas essayer de corriger toute la pi√®ce. Cel√† suppose, entre autres, de bien ajuster les valeurs des diff√©rents coefficients WindowExponent, mais que chacun se fasse sa philosophie… Un script drc.bat qui simplifie le param√©trage de drc est dispo ici.
  • 5 Create correction est la phase qui, √† partir des courbes mesur√©es, calcule la courbe de correction par le soft DRC. Au final, cette √©tape cr√©e un fichier mesureXYZ_cor.wav qui correspond √† la correction calcul√©e. C’est ce fichier qui est ensuite choisi dans les Filter/config des corrections Convolver 1 et Convolver 2 pour √©couter le r√©sultat. Bien v√©rifier avant de lancer 5 Create correction que les fichiers l.wav et r.wav sont pr√©sents dans le r√©pertoire align et de longueur normale (11043ko en 44.1kHz)

La partie Correction

  • Le bouton "Correction" permet d’activer/d√©sactiver la fonction de correction.
  • La s√©lection Parametric 1 / Parametric 2 / Convolver 1 / Convolver 2 propose le choix du type de correction ce qui permet de les comparer √† l’√©coute.
  • l’indicateur de niveau et le r√©glage level permettent d’ajuster les niveaux des diff√©rentes corrections pour que toute comparaison soit faite correctement, sans qu’une diff√©rence de volume ne fausse tout. L’indicateur de niveau est proche d’une courbe pond√©r√©e B avec filtres du premier ordre √† 150Hz et 8kHz.

Micro et calibration

La qualit√© du microphone utilis√© doit √™tre suffisante pour ne pas fausser les mesures. Pour un micro DIY √©conomique et directement utilisable dans une entr√©e micro de PC, on peut s’inspirer des pages de Elliot Sound, Linkwitz ou Spyrogenis. On peut bien √©videmment aussi utiliser une carte son externe en USB ou Firewire avec un micro de mesure aliment√© en phantom 48V. L’important, c’est d’avoir un micro omnidirectionnel √† condensateur ou √† √©lectret dont la r√©ponse en fr√©quence soit plate √† +-2dB de 20hz √† 20kHz. Les micros √©lectrodynamiques sont, pour la plupart, trop peu lin√©aires pour cette utilisation. Pour peaufiner, on peut calibrer le micro par rapport √† un micro de r√©f√©rence dont la courbe a √©t√© r√©ellement mesur√©e. Le plus simple est √©videmment d’acheter un micro avec sa feuille de calibration. La solution la moins ch√®re que j’ai trouv√©e, c’est IBF Akustic (le micro calibr√©, sans son alim phantom, c’est environ 113‚ā¨, plux un MXL Mic Mate, on s’en tire pour moins de 200‚ā¨, c’est moins cher qu’un ECM8000 de Behringer associ√© au MXL Mic Mate et qu’il faut envoyer pour la calibration). Il est alors possible d’utiliser la courbe de calibration dans DRC, cf la documentation de DRC. Le fichier de la courbe du microphone est un simple fichier texte semblable √† la courbe "target curve", voir ci-dessous. Elle est √† placer dans la ligne "MCPointsFile =" de DRC, par exemple : MCPointsFile = micro_xyz.txt. A noter que pour ce type de micros √† faible co√Ľt (√† capsule √©lectret Panasonic ou √©quivalente), quand on n’utilise pas la courbe de calibration, il vaut mieux utiliser le microphone en position verticale (dite √† incidence rasante), qui est g√©n√©ralement plus lin√©aire jusqu’√† 12-13kHz, plut√īt que point√©e vers la source (qui occasionnerait g√©n√©ralement une remont√©e de quelques dB au-dessus de 10kHz). Une courbe statistique des r√©ponses de 200 micros de mesure est visible ici.

Si vous n’utilisez pas de micro calibr√©, ne faites pas de correction au-dessus de 7kHz, c’est √† partir de cette fr√©quence que le capsules panasonic utilis√©es par Behringer ou autres peuvent notablement se diff√©rencier.

Voici un exemple de micro à base de capsule WM60AY avec alimentation par pile 3V intégrée dans le boitier.

et le schéma :


Pour mesurer votre carte son, vous pouvez utiliser le logiciel RMAA qui est gratuit et parfait pour cette tache. Faire la mesure en bouclant la sortie vers l’entr√©e micro : il faut que la courbe de r√©ponse soit plate √† moins de 2dB environ entre 20Hz et 20kHz. Ci-dessous la mesure d’un PC portable dont les performances sont largement satisfaisantes.

Ensuite

Quand les courbes de corrections du type rename-me.wav sont calculées, écoutées, optimisées, on peut évidemment les utiliser dans ce même soft, utiliser align.dll en tant que plug-in VST dans un autre logiciel ou utiliser la courbe de correction dans une convolution comme BruteFir ou Convolver.

Je rappelle que align.exe n’est qu’un outil et que le plus compliqu√© c’est de comprendre comment interagissent les enceintes et le local, les mesurer, savoir ce qu’il faut corriger ou pas et d√©cider de la courbe "target" en connaissance de cause. Et √©couter, beaucoup et objectivement, pour comprendre.

Align : téléchargement

Le logiciel se trouve ICI, HERE, HIER

Infos complémentaires

  • la courbe cible "target curve" peut √™tre cr√©e en un fichier texte contenant les fr√©quences et la valeur en dB, par exemple :

0 -20.0

10 -10.0

20 0.00

200 0.00

12800 -3.00

20000 -3.50

21500 -10.0

22050 -20.0

Il faut que la première fréquence soit 0 et la dernière Fs/2 (ici 44100/2=22050).

Les fichiers .txt et .drc doivent être ouvert par Wordpad et non pas Notepad qui ne sais pas gérer les retours "line feed".

  • Alignement gauche-droite : apr√®s la correction du premier canal, DRC indique

Impulse center found at sample 112580

Pour le calcul de second canal, il est conseillé de modifier DRC avec les paramètres suivants de cette façon :

BCImpulseCenterMode = M

BCImpulseCenter = 112580

  • le choix du param√©trage de DRC (fichier .drc choisi dans Mesurement / correction setup) est primordial. J’ai fait un tableau comparant les rapports distance corrig√©e / longueur d’onde pour les fichiers standards fournis par Denis Sbragion. Cliquer sur l’image pour l’agrandir. Mais le sujet est extr√™mement complexe et actuellement, il n’y a pas de r√®gle pr√©cise et qui marche √† tout les coups. On peut globalement dire :
  1. la correction dans les basses fréquences, sous 150Hz, est utile mais il faut que la résolution soit précise (moins de 2 à 3%, ce qui demande une analyse assez longue temporellement, il faudrait 2000ms pour avoir une résolution de 0.4Hz à 20Hz)
  2. la correction dans les moyennes et hautes fr√©quence doit √™tre √† r√©solution moindre (1/3 √† 1/6e d’octave) pour ne √™tre trop d√©pendante d’un d√©placement, d’un changement de temp√©rature, etc…
  3. on peut bien atténuer les pics mais il faut se limiter dans la correction des creux
  4. la correction doit s’appliquer au champ direct (rayonnement direct des enceintes), aux premi√®res r√©flexions dans le grave mais ne pas trop corriger la pi√®ce (les r√©flexions suivantes, ne pas trop corriger le comportement modal,…: en g√©n√©ral, il vaut mieux corriger les modes de pi√®ce qui sont tr√®s r√©sonnants, avec un decay-time important et  se diff√©renciant de la r√©verb√©ration de la pi√®ce)
  5. on peut corriger principalement √† phase minimale mais selon l’origine du probl√®me, ne pas n√©gliger la partie √† phase non minimale
  6. Tout ça est un peu vague mais bon, il y a encore beaucoup de travail à faire dans ce domaine passionnant
  7. J’ai r√©pertori√© les p√©riodes de correction effectives de quelques mat√©riels et logiciels √† 50 et 500Hz :
    • Sigtech normal       3   5
    • Sigtech min-max   2-3   4-7
    • DRC normal           20   20
    • DRC min               10    10
    • DRC ERB               3     7
    • Acourate          10      10
    • Audiolense         5       5
    • Trinnov          5-10    5-10
  • le probl√®me principal de toutes les corrections enceintes/local est la sensibilit√© au d√©placement de l’auditeur. Il est facile de faire une correction parfaite en un point mais compte tenu du simple √©cart entre les oreilles, ce qui serait parfait pour l’oreille gauche le serait beaucoup moins pour l’oreille droite ! Imaginez-alors d√®s qu’on se d√©place un peu ! Ceci est vrai pour du DRC mais aussi pour de la correction param√©trique ou graphique. C’est pourquoi il faut corriger surtout le champ direct qui vient des enceintes et ne change pas tellement quand on se d√©place. Le champ diffus (les r√©flexions de pi√®ce) est modifi√© m√™me pour des petits d√©placement et il faut donc √©viter d’y toucher. Tout √ßa explique en partie les difficult√©s de mise en oeuvre des corrections de salle. Des exemples :

enceinte peu linéaire simulée avec The Final Cut, sans correction,

avec l’auditeur √† 3m et 1.1m de hauteur, vue en 1/6e d’octave :

la même corrigée avec Align (correction type "minimale")

non corrig√©e mais avec l’auditeur √† 3.6m et 1.6m de hauteur

idem avec correction : on voit que la correction est pratiquement parfaite √† l’endroit de la mesure (3m et 1.1m)

et bien moins bonne à 3.6 et 1.6m


  • Attention, le soft marche actuellement √† la fr√©quence de 44.1kHz. Pour d’autres fr√©quences, il faut modifier les scripts sweep.bat, drc.bat en changeant la fr√©quence 44100, ainsi que dans le fichier yyy.drc et refaire les √©tapes 2, 3 et 4 de la partie Measurement. Il faut aussi modifier les coefficients du fichier .drc (plus d’infos prochainement). Il est imp√©ratif que Convolver utilise un fichier de correction .wav √† la m√™me fr√©quence que le signal √† corriger.
  • Pour cr√©er un filtre actif pour un HP, y compris sa correction, il suffit de faire le fichier filtre.txt et d’y mettre la courbe de r√©ponse souhait√©e et de choisir ce filtre.txt dans le setup de DRC.
  • On peut aussi mesurer et corriger un casque ou un intra mais il faut prendre certaines pr√©cautions lors des mesures et surtout choisir une courbe de correction "target" particuli√®re (Diffuse field en principe), √† suivre…

Il reste à faire

  • un fonctionnement direct avec n’importe quelle fr√©quence d’√©chantillonnage
  • simplifier le mode de choix de la courbe "target", des param√®tres DRC et de la courbe micro
  • je me demande si je ne vais pas passer l’affichage FFt en 1/6e d’octave pour plus de lisibilit√© (fait)
  • sans doute, plein d’autres choses que je ne soup√ßonne m√™me pas encore…

Exemple

Voici un exemple, chez moi, HP droit mesur√© √† l’emplacement d’√©coute soit √† environ 4m, d’abord sans correction puis avec correction (type "extreme", non recommand√©e !). On peut voir en bleu la courbe de correction.