Electronique > Bases > Egaliseur audio
Dernière mise à jour : 03/04/2011Présentation
Un égaliseur audio est un appareil doté d'une ou deux entrées audio (selon qu'il est de type mono ou stéréo) et d'une ou deux sorties audio. On le distingue assez facilement des autres appareils audio par le nombre parfois élevé de potentiomètres (rectilignes la plupart du temps) qui ornent sa face avant.
L'égaliseur permet de "modeler" la réponse en fréquence d'un signal sonore, pour corriger l'accoustique d'une salle par exemple. Le "modelage" de la réponse en fréquence se fait au moyen des potentiomètres dont le nombre dépend de l'appareil et de ce qu'on peut attendre de lui, chaque potentiomètre permettant d'augmenter ou de diminuer la proportion des sons appartenant à une bande de fréquence bien précise. Un égaliseur peut être vu comme un ensemble de filtres montés en parallèle, chaque filtre laissant passer plus ou moins une partie du spectre audio et étant le plus possible indépendant des autres.
Nombre de bandes et largeur de bande
Le nombre de bandes correspond au nombre de tranches de découpe dans la bande audio. Un égaliseur à trois bandes (que l'on qualifie plutôt de correcteur de tonalité) peut par exemple se partager la bande audio complète en trois sous-bandes qui sont la bande des graves, la bande des médiums et la bande des aigus. Si aucune valeur précise de fréquence centrale n'est précisée pour chacune de ces bandes, c'est parce que l'idée est plus d'obtenir un réglage de confort auditif plutôt qu'un réglage de correction pointu. Bien sûr, tout correcteur de tonalité, qu'il possède un seul ou plusieurs réglages, possède des caractéristiques techniques qui définissent de façon rigoureuse son comportement. Caractéristiques techniques qui en général ne parlent pas beaucoup à l'utilisateur lambda, qui préfère les termes bien plus parlant "graves, médiums et aigus". Dans le monde professionnel, l'usage d'un égaliseur n'est pas d'apporter un confort auditif approximatif, mais de corriger des défauts d'accoustique. La précision du modelage de la courbe de réponse du signal audio dépend principalement du nombre de bandes et de leur largeur. Chaque bande de fréquence est centrée sur une valeur généralement normalisée, et la largeur de ces bandes dépend principalement du nombre de bandes : plus il y a de bandes et plus ces dernières sont étroites. Si on prend l'exemple d'un égaliseur à 10 bandes, l'espacement entre deux bandes adjacentes (filtres) est de un octave. Pour un égaliseur 30 (ou 31) bandes qui travaille au tiers d'octave, il faut trois bandes adjacentes pour couvrir un octave.Correction par bande d'un octave / 10 bandes
Valeurs en Hertz, fréquence doublée à chaque bond vers le haut du spectre :31 - 63 - 125 - 250 - 500 - 1000 - 2000 - 4000 - 8000 - 16000
Correction par bande au tiers d'octave / 30 bandes
Valeurs en Hertz, fréquence doublée tous les trois bonds vers le haut du spectre :25 - 31 - 40 - 50 - 63 - 80 - 100 - 125 - 160 - 200 -
250 - 315 - 400 - 500 - 630 - 800 - 1000 - 1250 - 1600 - 2000 -
2500 - 3150 - 4000 - 5000 - 6300 - 8000 - 10000 - 12500 - 16000 - 20000
Correction par bande au tiers d'octave / 31 bandes
Valeurs en Hertz, fréquence doublée tous les trois bonds vers le haut du spectre :20 - 25 - 31,5 - 40 - 50 - 63 - 80 - 100 - 125 - 160 -
200 - 250 - 315 - 400 - 500 - 630 - 800 - 1000 - 1250 - 1600 -
2000 - 2500 - 3150 - 4000 - 5000 - 6300 - 8000 - 10000 - 12500 - 16000 - 20000
Chaque filtre se voit confier la tâche de ne laisser passer qu'une partie du spectre sonore, avec pour chacun une largeur de bande qui permet un recouvrement des bandes modéré mais suffisant. Si on excepte les deux filtres extrêmes, il s'agit de filtres passe-bande et la fréquence qui est spécifiée correspond à leur fréquence centrale. Le filtre travaillant dans la partie la plus basse du spectre est un filtre passe-bas et le filtre travaillant dans la partie la plus haute du spectre est un filtre passe-haut. Pour ces deux filtres extrêmes, la fréquence attribuée correspond à leur fréquence de coupure.
Amplification / atténuation
Pour chaque bande de fréquence, on peut apporter une atténuation ou une amplification, fonction du surplus de son à réduire ou manque de son à combler. Les égaliseurs audio analogiques présentent une plage de variation de gain / atténuation qui est souvent fixe et qui dépend de la conception de l'équipement (on en trouve toutefois qui proposent deux plages possibles). La plage peut s'étaler par exemple entre -12 dB et +12 dB, soit une plage totale de variation possible de 24 dB. Elle peut aussi être de +/-18 dB, ou encore de +/-6 dB. Les égaliseurs audionumériques mettant en oeuvre des DSP (unités de traitements numériques) peuvent quant à eux permettre de choisir la plage de gain / atténuation couverte, par exemple de +/-6 db à +/-24 dB. Une plage de +/-24 dB autorise à priori de grandes actions, mais au détriment d'un réglage fin, sauf sur les égaliseurs tout numérique dont le pas de réglage est de 0,1 ou 0,5 dB. L'utilisation d'une plage réduite de +/-6 dB permet des atténuation ou gain plus faible mais permet une plus grande souplesse de réglage, surtout si l'appareil est analogique ou tout du moins avec des potentiomètres rectilignes comme organe de réglage. Sur certains égaliseurs, il est possible de spécifier la largeur de bande / coefficient de surtension.Analogique / numérique
Les premiers égaliseurs audio étaient de type analogique et comportaient de "grosses" selfs (bobines) pour traiter les bandes de fréquence les plus basses du spectre audio. La génération suivante a fait appel à des AOP (amplificateurs opérationnels) montés en gyrateur pour remplacer les selfs. Cela n'a ni compliqué ni simplifié la conception, mais a allégé un peu les équipements et surtout les a rendu plus économiques à fabriquer. La génération actuelle est de type numérique, le traitement a lieu dans le domaine numérique, via un ou plusieurs DSP (Digital Signal Processor). Si un égaliseur "tout numérique" dispose d'entrées analogiques et de sorties analogiques, cela signifie simplement qu'il est doté de convertisseurs A/N (pour les entrées) et N/A (pour les sorties). Le traitement par voie numérique offre une souplesse incomparable car il autorise des modifications qu'on ne pouvait que très difficilement prévoir sur des appareils analogiques. En même temps, le côté un peu "chirurgical" du traitement numérique ne donne pas le même son que celui que l'on avait avec les appareils analogiques, naturellement dotés de leurs petits défauts si caractéristiques (bruit, distorsion et/ou rotations de phase n'étant pas de même nature).Mise en oeuvre pratique
Si on peut imaginer procéder au réglage d'un égaliseur avec son oreille comme seul outil, la chose est mal barrée. Une utilisation sérieuse consiste à utiliser un générateur de bruit rose et un analyseur de spectre audio pour "voir" en temps réel la réponse en fréquence de la chaine de diffusion (incluant ampli et HP) pendant la phase de réglage même. Pour ce faire rien de compliqué, mais il faut un équipement de qualité.- Brancher la source sonore de bruit rose à l'entrée de l'amplificateur de puissance s'il est utilisé seul (amplification large bande) ou au filtre actif qui précède les amplificateurs de puissance (si chacun est dédié à l'amplification d'une bande de fréquence donnée).
- Placer un microphone de mesure (réponse en fréquence la plus linéaire possible, c'est primordial) à l'emplacement où la mesure doit être effectuée (par exemple au centre de la zone réservée aux auditeurs). Ce microphone doit être relié sur l'entrée de l'analyseur de spectre.
- Ajuster les potentiomètres de l'égaliseur de telle sorte que l'analyseur de spectre montre la meilleur planéité de bande possible. Si par exemple on voit un creux de -4 dB à 1600 Hz, monter de +4 dB la bande correspondance de l'égaliseur pour compenser la perte constatée au point de mesure.
Notez qu'il est plus que conseillé de disposer d'un analyseur de spectre dont le nombre de bandes correspond au nombre de bandes de l'égaliseur. Ce n'est pas impératif 100% (on peut disposer d'un égaliseur 30 bandes et d'un analyseur de spectre 10 bandes) mais c'est tout de même plus pratique. Certains égaliseurs incorporent la fonction analyseur de spectre.
Elimination du larsen
Certains égaliseurs intègrent une fonction anti-larsen qui détecte automatiquement un accrochage et réduit le niveau à la fréquence considérée. C'est le cas par exemple du modèle Ultragraph DEQ1024 de Behringer (environ 160 euros en mars 2011) qui est de type numérique 31 bandes bien que sa face avant pourrait laisser penser qu'il s'agit d'un modèle analogique.
Comment fonctionne un anti-larsen ? De façon fort simple. Quand le larsen se produit, celà a lieu à une fréquence bien précise, qui dépend du capteur (microphone) utilisé et de l'accoustique des lieux. L'appareil surveille toute montée anormale de niveau électrique sur l'ensemble de la bande audio et quand il voit une "pointe" surgir et augmenter progressivement à une fréquence donnée, un filtrage très serré est opéré sur la fréquence en question avec un filtre réjecteur (notch). Comme le filtrage se fait sur une bande très étroite, le signal audio est peu affecté. De toute façon mieux vaut que le son soit légèrement affecté et que le larsen soit jugulé.