Chaque jour, nous sommes entourés de sons, qu'il s'agisse du ronronnement d'un réfrigérateur, du bourdonnement d'un téléphone qui vibre, du grondement de la circulation au loin ou de la mélodie d'une chanson à la radio. Le son nous assaille en permanence et nous n'y pensons souvent pas à deux fois.

Cependant, lorsque la plupart des gens s'arrêtent pour penser au son, ils pensent immédiatement à la force ou à la douceur du son. C'est ce qu'on appelle l'amplitude, qui représente la hauteur (ou le volume) des ondes sonores. C'est une partie de l'équation, mais il y a un autre aspect du son que nous ne considérons souvent pas : la fréquence.

Pensez au grondement sourd d'un orage lointain par rapport au bip aigu d'un réveil. Ces sons sont très différents, n'est-ce pas ? Ce n'est pas seulement le volume qui change ; c'est la fréquence ou le nombre de vibrations par seconde qui donne à chaque son son caractère unique.

Si vous vous êtes déjà demandé pourquoi certains sons sont plus faciles à écouter alors que d'autres vous font bourdonner les oreilles, je vais vous expliquer la différence entre les sons à haute fréquence et les sons à basse fréquence.

Qu'est-ce que la fréquence du son ?

La fréquence du son correspond au nombre de vibrations ou de cycles que fait une onde sonore par seconde.

Imaginez le rythme d'une vague dans l'océan ou la vitesse à laquelle elle monte et descend. Cette vitesse, ou fréquence, détermine l'intensité du son, que nous appelons hauteur.

Ainsi, chaque fois que vous parlez, chantez ou même fredonnez, vous créez des sons à différentes fréquences, souvent sans même vous en rendre compte.

Si vous parlez plus haut, comme lorsque vous imitez une voix aiguë, il s'agit d'une fréquence plus élevée. En revanche, lorsque vous parlez d'une voix grave et profonde, comme celle de la NPR, vous touchez des fréquences plus basses. En fait, il est probable qu'une conversation normale vous fasse passer par toute une gamme de fréquences.

Pour mieux comprendre, prenons quelques exemples : Le sifflement d'un chien peut se situer à une fréquence très élevée, bien au-delà de ce que les humains peuvent entendre, tandis que le grognement d'un lion se situe à l'extrémité inférieure du spectre des fréquences. Le ronronnement de votre réfrigérateur ? C'est un son de basse fréquence. La sonnerie de votre téléphone, en revanche, peut atteindre une fréquence plus élevée.

Les fréquences sonores sont mesurées en hertz (Hz), ou cycles par seconde. Un hertz signifie que l'onde sonore effectue une vibration complète en une seconde. Ainsi, lorsque vous entendez un son à 100 Hz, cela signifie que l'onde sonore vibre 100 fois par seconde. La fréquence fondamentale basse d'une guitare basse peut se situer autour de 40 Hz, tandis qu'un son de cloche brillant peut atteindre 4 000 Hz (4kHz) ou plus.

Plus la fréquence est basse, plus la hauteur est basse et moins il y a de cycles par seconde.

L'homme peut entendre des fréquences comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz. Il s'agit de notre gamme audible. Les sons inférieurs à 20 Hz sont appelés infrasons. Pensez aux faibles grondements du tonnerre ou des tremblements de terre. En revanche, les sons supérieurs à 20 000 Hz sont des ultrasons, comme les bips aigus émis par certains appareils médicaux ou certains sifflets pour chiens.

Dans la plupart de nos expériences quotidiennes, les sons que nous entendons se situent dans la gamme des fréquences moyennes, qui est généralement comprise entre 300 Hz et 3 000 Hz. C'est dans cette gamme que se produit la majorité des discours humains et que se situent la plupart des instruments et des sons que nous percevons le plus clairement. Lorsque nous sortons de cette plage, nous entrons dans les extrêmes des hautes ou des basses fréquences, que nous percevons différemment.

Comprendre les sons à haute fréquence

Pour expliquer les sons à haute fréquence, je commencerai par entrer dans le monde des ultrasons. Là encore, il s'agit d'ondes sonores qui vibrent à des fréquences supérieures à 20 000 Hz (ou 20 kHz). Vous avez probablement déjà entendu le terme "ultrasons", généralement dans le contexte de l'imagerie médicale, où les médecins l'utilisent pour jeter un coup d'œil à l'intérieur du corps.

Cependant, les ultrasons ne sont pas une invention moderne. Ces ondes sonores existent depuis aussi longtemps que le son lui-même.

En fait, les animaux ont utilisé les ultrasons bien avant que l'homme ne comprenne comment les utiliser. Par exemple, les chauves-souris et les dauphins sont des maîtres de l'écholocation. Ils émettent des ondes sonores à haute fréquence pour se diriger et chasser.

Les dauphins émettent des clics et écoutent les échos qui leur reviennent, ce qui leur permet de localiser leurs proies ou même de communiquer entre eux.

Bien que nous n'en soyons pas conscients, ces fréquences supérieures peuvent influencer la manière dont nous nous sentons ou réagissons à certaines situations, que ce soit par les vibrations qu'elles créent ou par l'utilisation qu'elles font des technologies qui façonnent notre monde.

Comprendre les sons de basse fréquence

Les sons de basse fréquence, en particulier ceux qui sont inférieurs à 20 Hz, sont appelés ultra-basses fréquences ou infrasons. Ces sons sont si profonds et lents que nous ne pouvons pas les entendre, mais ils font tout de même partie intégrante de notre monde.

Certains événements naturels, comme les éruptions volcaniques ou le mouvement des vagues de l'océan, génèrent ces fréquences ultra-basses. Même certains grands animaux qui se déplacent rapidement, comme les éléphants, utilisent les infrasons pour communiquer sur de longues distances. Ces ondes sonores traversent la terre et l'air sur des kilomètres, ce qui les rend parfaites pour envoyer des signaux à travers de vastes espaces.

L'homme a également trouvé des moyens d'exploiter les sons à très basse fréquence. Les grosses machines, comme les moteurs et les turbines, produisent souvent des vibrations à basse fréquence que nous ressentons plus que nous n'entendons.

Dans le monde de la musique, les infrasons peuvent être utilisés délibérément pour créer un grondement profond à partir d'un caisson de basse lors d'un concert. Même si vous n'entendez pas directement le son, votre corps le perçoit.

Traiter les sons de haute et de basse fréquence dans un studio

Avant d'entrer dans le vif du sujet, intéressons-nous à ce qui compte vraiment pour vous en tant que musicien ou producteur : la façon dont ces hautes et basses fréquences affectent votre configuration de studio. Après tout, nous sommes là pour faire de la musique, n'est-ce pas ?

En studio, nous traitons des sons provenant des deux extrémités du spectre de fréquences. La question qui se pose est la suivante : comment gérer toute cette gamme et comment l'envisager ?

Tout d'abord, parlons du bas de gamme.

Dans la plupart des configurations, les moniteurs de studio ordinaires sont conçus pour couvrir une bonne partie du spectre des basses fréquences. Ces moniteurs peuvent généralement gérer des fréquences allant jusqu'à environ 40 Hz. Mais si vous souhaitez vraiment creuser le territoire des basses de 20 Hz à 40 Hz, vous aurez besoin d'un caisson de basses.

Le rôle d'un caisson de basses est de reproduire ces fréquences ultra-basses que les moniteurs ordinaires ne peuvent pas atteindre, ce qui vous permet d'obtenir un spectre sonore complet, en particulier si vous mélangez des genres tels que l'EDM, le hip-hop ou les musiques de film.

Cela dit, tous les producteurs n'ont pas besoin d'un caisson de basse. Si vos moniteurs peuvent gérer les basses de manière décente et que vous ne travaillez pas sur des pistes à forte teneur en basses, vous n'aurez peut-être pas besoin d'un caisson de basse supplémentaire. Assurez-vous simplement que vos moniteurs ont une bonne réponse claire dans les basses fréquences et vous serez tranquille pour la plupart des projets.

À l'autre extrémité du spectre, nous avons les hautes fréquences. Les tweeters sont chargés de gérer les hautes fréquences, généralement comprises entre 2 000 Hz et 20 000 Hz (voire plus, dans certains cas). Ce sont les fréquences qui ajoutent de la clarté, de la présence et des détails à votre mixage. C'est là que vous entendrez le haut du spectre d'une caisse claire, le chatoiement des cymbales ou l'éclat d'une voix.

Comment traiter votre studio pour les hautes et basses fréquences

Maintenant que nous avons bien compris comment fonctionnent les hautes et les basses fréquences, voyons comment traiter votre studio en fonction de celles-ci. Comme je l'ai dit dans plusieurs articles par le passé, si votre studio n'est pas correctement traité, même le meilleur équipement ne vous donnera pas le son que vous recherchez.

Nous savons que les ondes sonores émettent des sons différents en fonction de leur fréquence, mais elles agissent également différemment. Les sons à haute fréquence ont des longueurs d'onde plus courtes, ce qui signifie qu'ils ne se déplacent pas aussi facilement dans les matériaux.

Elles ont plutôt tendance à se refléter sur des surfaces dures, telles que les murs, les fenêtres et le métal. Si vous avez déjà entendu cet écho gênant lorsque vous enregistrez dans une pièce non traitée, ce sont vos hautes fréquences qui font leur travail.

En revanche, les fréquences basses et moyennes ont des longueurs d'onde beaucoup plus grandes. Ces sons plus graves ont un peu plus de "masse" et peuvent traverser les matériaux plus facilement. Ils ont également tendance à s'accumuler dans les coins ou les zones où les ondes sonores se rencontrent à certains angles. C'est la raison pour laquelle vous pouvez remarquer que vos morceaux à forte teneur en basses sonnent de manière confuse ou indéfinie dans les espaces non traités.

La question est donc de savoir comment traiter individuellement ces différents types de fréquences.

Traitement acoustique et insonorisation pour les basses fréquences

Comme les basses fréquences, avec leurs grandes longueurs d'onde, peuvent facilement traverser les surfaces dures, nous devons prendre des mesures particulières pour les traiter.

Les bass traps sont la première et la plus efficace des pièces du puzzle du traitement acoustique.

Ils sont conçus spécifiquement pour traiter les basses fréquences qui, comme je l'ai mentionné précédemment, ont tendance à s'accumuler dans les coins. Ils absorbent l'excès d'énergie des basses fréquences et réduisent les résonances indésirables.

Les bass traps les plus efficaces sont fabriqués à partir de matériaux denses et absorbants tels que la fibre de verre ou la laine de roche, qui ont un coefficient d'absorption sonore élevé aux basses fréquences. Cela signifie qu'ils sont parfaits pour absorber les sons graves plus profonds.

Outre les bass traps, vous pouvez également utiliser des panneaux absorbant les basses fréquences, en particulier sur les murs. Ces panneaux sont souvent constitués d'une mousse plus épaisse ou d'un matériau fibreux dense. Ils permettent d'absorber les basses et moyennes fréquences (qui vont approximativement de 100 à 300 Hz) et d'améliorer l'acoustique générale de votre pièce.

Si vous vivez dans un appartement ou avec des voisins, vous devez vous assurer que ces sons à basse fréquence ne s'infiltrent pas dans les pièces voisines. Les ondes sonores à basse fréquence voyagent loin, et vos mixages à forte teneur en basses peuvent facilement constituer une nuisance pour les personnes qui vivent ou travaillent autour de vous.

Pour insonoriser votre studio pour les basses fréquences, concentrez-vous sur l'isolation de votre pièce par rapport à l'environnement extérieur. L'ajout de masse aux murs, au sol et au plafond à l'aide de vinyle chargé en masse (MLV) ou de cloisons sèches à double couche est un bon début.

Si vous souhaitez vraiment aller plus loin, vous pouvez découpler la structure de votre pièce en utilisant des canaux résilients ou des clips d'isolation. Ces systèmes créent essentiellement un "espace" entre les murs et le plafond, empêchant les vibrations de se propager à travers les matériaux.

Pour le sol, envisagez d'utiliser des coussins d'isolation en caoutchouc ou des planchers flottants pour absorber l'impact des vibrations à basse fréquence.

Traitement acoustique des sons à haute fréquence

Si les sons à très basse fréquence constituent le défi le plus difficile à relever, les sons à haute fréquence posent leur propre série de problèmes dans l'environnement du studio.

Contrairement aux basses fréquences, les sons à haute fréquence ont des longueurs d'onde beaucoup plus courtes et sont donc plus susceptibles d'être réfléchis. Cela signifie qu'en l'absence d'un traitement adéquat, votre studio pourrait rapidement devenir un véritable fouillis d'échos indésirables.

Pour contrôler les sons à haute fréquence, vous aurez besoin de matériaux capables d'absorber ou de diffuser le son avant qu'il n'ait une chance de vous être renvoyé. La mousse acoustique est un choix courant. Vous devez placer stratégiquement les panneaux de mousse sur les premiers points de réflexion, là où le son de vos moniteurs frappe d'abord et rebondit ensuite vers vous. Il s'agit généralement des murs à gauche et à droite de vos haut-parleurs, ainsi que du plafond directement au-dessus.

Une autre option consiste à utiliser des panneaux en fibre de verre enveloppés de tissu. Ces panneaux sont excellents parce qu'ils peuvent traiter une gamme de fréquences plus large, et pas seulement les hautes fréquences, et sont souvent plus efficaces que la mousse lorsqu'il s'agit d'adoucir l'acoustique d'une pièce.

Pour les fenêtres, vous pouvez utiliser des rideaux épais et suffisamment lourds pour absorber les réflexions à haute fréquence du verre.

Réflexions finales

Bien que l'oreille humaine passe la majeure partie de son temps à percevoir des sons dans la gamme des moyennes fréquences, les sons de basse et de haute fréquence sont très importants pour nous en tant que producteurs et ingénieurs. Même s'il est difficile de ne pas considérer les ultra-hauts et les bas comme des sons apparemment imaginaires, puisqu'ils ne font pas partie de l'audition humaine, nous savons aujourd'hui qu'ils ont un impact significatif sur la façon dont les choses sont ressenties, et c'est un concept important à emporter avec soi.