Comprendre
Réponse en fréquence et signature sonore : lire le son d'un casque
« Chaud », « analytique », « en V » : le vocabulaire des tests de casques décrit une seule et même chose, la répartition de l'énergie entre graves, médiums et aigus. Cette répartition se mesure, se trace, et s'apprend à lire en dix minutes.
Les fréquences, du grave à l'aigu
La hauteur d'un son se mesure en hertz (Hz) : le nombre de vibrations par seconde. L'oreille humaine perçoit, dans le meilleur des cas, de 20 Hz à 20 000 Hz. La limite haute baisse avec l'âge : autour de 15 000 Hz à quarante ans, souvent moins ensuite.
| Bande | Fréquences | Ce qu'on y entend | En excès |
|---|---|---|---|
| Extrême grave | 20 – 60 Hz | Grondement, sensation physique | Son lourd, pâteux |
| Grave | 60 – 250 Hz | Grosse caisse, basse | Graves qui débordent sur les voix |
| Bas médium | 250 – 500 Hz | Corps des voix et des guitares | Son voilé, « en boîte » |
| Médium | 500 Hz – 2 kHz | Voix, la plupart des instruments | Son nasal |
| Haut médium | 2 – 5 kHz | Intelligibilité, attaque des notes | Agressivité, fatigue |
| Aigu | 5 – 10 kHz | Cymbales, sifflantes | Sibilance (« s » qui sifflent) |
| Extrême aigu | 10 – 20 kHz | Air, brillance | Son artificiel, crispant |
Ce que montre une courbe de réponse
Pour mesurer un casque, on le pose sur une tête artificielle équipée de micros à la place des tympans, puis on lui envoie toutes les fréquences au même niveau. La courbe obtenue indique, pour chaque fréquence, à quel niveau le casque la restitue. L'axe horizontal porte les fréquences, du grave à gauche à l'aigu à droite ; l'axe vertical le niveau, en décibels.
Une bosse signifie que le casque met cette zone en avant, un creux qu'il l'atténue. Un écart de 3 dB s'entend nettement ; 10 dB correspondent à un volume perçu deux fois plus fort.
Pourquoi « neutre » ne veut pas dire « plat »
C'est le point le plus contre-intuitif. Quand vous écoutez des enceintes, le son traverse votre pavillon et votre conduit auditif avant d'atteindre le tympan. Cette anatomie agit comme un amplificateur : elle renforce les fréquences autour de 3 000 Hz d'une dizaine de décibels. Votre cerveau y est habitué depuis toujours et considère ce relief comme normal.
Un casque court-circuite en partie ce trajet. Pour sonner naturel, il doit donc recréer lui-même cette bosse. Une courbe parfaitement plate, mesurée au tympan, sonnerait terne et lointaine. La vraie question devient : quelle courbe, mesurée au tympan, est perçue comme neutre ?
La courbe de Harman
Entre 2012 et 2018, l'équipe de Sean Olive, chez Harman International, a cherché la réponse par l'expérience. Des centaines d'auditeurs, entraînés ou non, de plusieurs pays, ont comparé à l'aveugle des casques dont la réponse était modifiée par égalisation, puis réglé eux-mêmes le niveau des graves et des aigus selon leur goût.
Il en est sorti une courbe cible, qui reproduit à peu près le son de bonnes enceintes dans une bonne pièce : la bosse de l'oreille autour de 3 kHz, un grave relevé de quelques décibels sous 100 Hz, des aigus en pente douce. Selon l'étude de 2018, environ deux tiers des auditeurs préfèrent cette courbe ; les autres se partagent entre ceux qui veulent davantage de graves, plutôt jeunes, et ceux qui en veulent moins, plutôt âgés.
Cette cible n'est pas une vérité absolue, mais elle a changé l'industrie : la plupart des casques récents s'en inspirent, et les tests sérieux s'y réfèrent pour dire en quoi un casque s'en écarte.
Reconnaître les grandes signatures
- Neutre. Proche de la cible. Rien ne dépasse : les voix sont à leur place, les graves présents sans déborder. Indispensable en studio, appréciée en hi-fi. Peut sembler sage à la première écoute.
- En V. Graves et aigus relevés, médiums en retrait. Spectaculaire sur l'électro, le rap et les films ; les voix reculent, et l'écoute fatigue plus vite.
- Chaleureuse. Graves et bas médiums généreux, aigus adoucis. Reposante, indulgente avec les mauvais enregistrements ; manque parfois de détail.
- Claire ou analytique. Aigus en avant. Donne une impression de précision et de détail ; devient vite agressive à fort volume ou sur des enregistrements durs.
Le sélecteur vous demande votre préférence entre trois familles (neutre, équilibrée, basses généreuses) et en tient compte dans le classement.
Ce que la courbe ne dit pas
La réponse en fréquence explique l'essentiel de ce que l'on perçoit d'un casque, mais pas tout.
- La distorsion : un transducteur poussé à fort volume déforme le signal, surtout dans les graves.
- La scène sonore : elle dépend de la géométrie du casque, en particulier de son caractère ouvert ou fermé.
- Votre oreille : la courbe est mesurée sur une tête standard. La forme de votre pavillon, le port de lunettes ou l'étanchéité d'un embout modifient le résultat, surtout dans les graves et au-dessus de 8 kHz.
- Le volume d'écoute : à bas niveau, l'oreille perd en sensibilité dans les graves et les aigus (courbes d'isosonie, norme ISO 226). Une signature légèrement en V compense cet effet, ce qui explique en partie son succès.
Se méfier des chiffres de la boîte. Une « réponse de 5 Hz à 40 kHz » ne signifie rien sans tolérance : à −3 dB, c'est remarquable ; à −30 dB, c'est inaudible. Et personne n'entend 40 kHz. Fiez-vous aux mesures indépendantes et, surtout, à vos oreilles.
Corriger un casque par égalisation
Une signature n'est pas une fatalité. Un égaliseur, présent dans la plupart des applications de casques sans fil, des lecteurs de musique et des systèmes d'exploitation, permet de rapprocher un casque de la cible ou de votre goût. Deux règles : mieux vaut baisser ce qui dépasse que monter ce qui manque, pour éviter la saturation, et les corrections fines au-delà de 8 kHz sont à éviter, car cette zone varie trop d'une oreille à l'autre.
Sources et références
- Olive, Welti, Khonsaripour — A Statistical Model that Predicts Listeners' Preference Ratings of Around-Ear and On-Ear Headphones, Audio Engineering Society Convention 144, 2018
- Olive, Welti — The Relationship between Perception and Measurement of Headphone Sound Quality, Audio Engineering Society Convention 133, 2012
- ISO 226:2023 — Acoustics: normal equal-loudness-level contours
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce qu'une signature sonore en V ?
C'est une réponse en fréquence où les graves et les aigus sont relevés par rapport aux médiums, ce qui dessine un V sur la courbe. Le rendu est spectaculaire et flatteur sur les musiques modernes, mais les voix sont un peu en retrait et l'écoute fatigue plus vite qu'avec une signature neutre.
Qu'est-ce que la courbe de Harman ?
C'est une courbe de réponse cible pour casques, établie par les chercheurs de Harman International à partir de tests d'écoute à l'aveugle menés entre 2012 et 2018. Elle correspond au son que la majorité des auditeurs juge le plus naturel, et sert de référence à de nombreux fabricants et testeurs.
La bande passante indiquée par le fabricant est-elle un critère de qualité ?
Non. Des chiffres comme « 5 Hz – 40 kHz » sont donnés sans tolérance et dépassent de toute façon les limites de l'audition humaine (20 Hz – 20 kHz). Ce qui compte, c'est la régularité de la réponse entre ces limites, visible uniquement sur une courbe de mesure.