La perception des fréquences

Pour comprendre un peu mieux les qualités acoustiques des enceintes, il est bon de comprendre aussi le fonctionnement de notre oreille. Il faut tout d'abord la remettre à sa place: sur la tête. Notre tête et notre corps tout entier sont sensibles aux vibrations de l'air. En disposant d'assez de niveau, on perçoit toutes les fréquences entre 0 et 40 kHz environ.
La tête a un rôle important dans la spatialisation, car des micro-mouvements lui permettent de reconstituer la profondeur. La perception au casque, souvent plus précise car isolée des bruits extérieurs, est très différente.

De 0 à 16 Hz, les fréquences ne sont pas des sons mais des vibrations. Elles renforcent le réalisme de certaines scènes en reproduisant les sub-harmoniques présentes dans la réalité (explosion, vent, percussion). Il faut un niveau assez modeste pour les percevoir... par le corps. L'oreille ne perçoit pas ces fréquences là. Pour ceux que les fréquences comprises entre 5 et 25 Hz intéressent, nous proposons des vibreurs spéciaux (Buttkicker) qui nécessitent une installation particulière.
Pour les fréquences audibles, traditionnellement comprises entre 20 et 20 000 Hz, la sensibilité de l'oreille dépend fortement de l'intensité. La réponse n'est linéaire - c'est-à-dire aussi sensible dans les graves, les médiums et les aigus - qu'à partir d'un niveau de 90 dB et ce jusqu'à 110 dB. Le niveau de 110 dB n'est supportable que pendant quelques minutes... des pertes auditives intervenant ensuite.
En dessous de ce niveau sonore, l'oreille favorise fortement les médiums. Ainsi, pour retrouver exactement la même perception qu'en concert, il faudrait écouter au même niveau sonore que dans la salle.
Concernant les fréquences pures, notre oreille ne les perçoit vraiment qu'entre 30 et 12 000 Hz. La zone entre 12 000 et 17 000 Hz ne contient pas de notes mais des harmoniques déterminantes pour la finesse des timbres. Au delà de 17 000 Hz, on n'entend plus rien directement à moins d'avoir un niveau très très élevé. Les personnes aux oreilles fatiguées (fréquentation des discothèques, vie en ville...) présentent souvent des pertes auditives à partir de 10 000 Hz.

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La zone au delà des 20 000 Hz est très intéressante: elle est perçue directement par le crâne. Le fait de disposer d'une restitution hi-fi montant très au delà des 20 kHz ne veux pas dire que le signal musical en contienne beaucoup. Il n'y a rien à enregistrer dans ces fréquences. Cela permet par contre de considérablement réduire les distorsions de phase en haute fréquence et ça, l'oreille y est très sensible. C'est déterminant pour la cohérence spatiale des instruments acoustiques, c'est à dire leur placement - en largeur comme en profondeur - et leur encombrement (un piano est plus volumineux qu'un violon). Les réverbérations dans la pièce y sont aussi très sensibles.
Il ne faut donc pas déconsidérer les systèmes d'enceintes et d'électroniques à bande étendue (SACD par exemple): ils ne s'adressent pas aux chauve-souris... c'est un vrai progrès pour la haute-fidélité en stéréo, comme en multi-canal.