Placer un haut-parleur à côté de 120 microphones est une mauvaise idée ; voilà comment nous avons fait.

Le MXA902 associe un microphone multicapsules, un haut-parleur et un DSP dans un même appareil qui se monte au plafond.  Le montage d'un haut-parleur à l'intérieur d'un microphone multicapsules de plafond semble une idée simple, mais elle s'est révélée très complexe.  Nous avons parlé avec Matt Koschak, ingénieur au laboratoire de conception électroacoustique de Shure, des défis qu'il a fallu relever.

Chris : Comment avez-vous sélectionné le bon haut-parleur pour le MXA902 ?

Matt : Nous avions besoin d'un haut-parleur doté d'un niveau de sortie élevé, assurant une bonne intelligibilité de la parole et une large couverture.  Nous avons trouvé un modèle de 2,5 pouces de diamètre, équipé d'un aimant au néodyme, qui répondait à toutes nos exigences de performances et s'adaptait à l'espace disponible. Nous avons été surpris par le volume sonore qu'on pouvait d'obtenir avec ce haut-parleur ; nous avons même dû le baisser pendant les tests parce qu'il était trop fort.

Il a fallut ensuite fournir une alimentation suffisante. Les besoins du microphone multicapsules et du DSP étaient déjà proches de la limite de ce que la technologie PoE pouvait fournir, nous avons donc dû passer en PoE+ afin de fournir suffisamment de puissance à l'amplificateur pour atteindre le volume sonore souhaité.

Chris : Quel a été l'impact de la présence d'un haut-parleur si près des microphones ?

Matt : Comme le haut-parleur se trouve littéralement à 5cm du microphone le plus proche, et qu'il y a 120 microphones, il était vraiment difficile d'éviter que le son n'entre dans les microphones.  N'oubliez pas que le gain du microphone doit être élevé pour capter les intervenants à distance et que le haut-parleur peut être réglé à un niveau assez élevé en fonction des conditions de la salle.  Au début, l'énergie acoustique du haut-parleur a provoqué des bourdonnements, des cliquetis et des résonances provenant de la grille, ce qui dégradait la qualité sonore.  Nous avons ajouté un matériau insonorisant qui a permis d'éliminer les ondes stationnaires dans la structure afin d'éviter que la grille n'entre en résonance.

Chris : Comment la proximité entre les microphones et le haut-parleur a-t-elle influencé l'annulation de l'écho ?

Matt : Lorsque le son du haut-parleur est capté par les microphones, un écho acoustique peut apparaître, ce qui est un gros problème avec les produits pour la visioconférence.  Mais dans le MXA902, le haut-parleur est si proche des micros, et les micros sont si sensibles, que cela rend l'annulation de l'écho acoustique beaucoup plus difficile.  L'équipe DSP a passé beaucoup de temps à régler l'algorithme d'annulation de l'écho acoustique pour que le son soit naturel, même si le haut-parleur se trouve à grande proximité.  Sans ces améliorations du DSP, le MXA902 n'aurait pas été possible.

Chris : Quel a été le plus grand défi que vous ayez eu à relever dans le cadre du projet MXA902 ?

Matt : L'une des parties les plus difficiles du projet a été la gestion des vibrations mécaniques. Nous ne voulons pas que le haut-parleur transmette des vibrations aux microphones ou au reste de la structure, car certaines pièces, comme la grille ou le cadre, peuvent résonner ou grésiller.  Nous avons consacré beaucoup de temps à l'isolation des vibrations mécaniques provenant de la structure du haut-parleur.

Nous possédons évidemment beaucoup d'expérience dans la conception de supports antichoc pour les microphones, ce qui nous a beaucoup aidés. L'astuce consiste à déterminer exactement quel matériau bloquera l'énergie produite. Le matériau doit également répondre aux normes UL en matière de résistance au feu, car il sera monté au plafond. Et, bien sûr, il devait passer le test de chute, c'est-à-dire qu'il ne devait pas se déchirer lorsque le micro touchait le sol. La suspension antichoc devait également s'adapter aux contraintes d'espace et de poids pour pouvoir être montée au plafond.

Chris : L'obtention d'une certification pour les plateformes de collaboration a-t-elle influencé la conception du MXA902 ?

Matt : La certification du MXA902 pour Microsoft Teams, Zoom et d'autres plateformes était l'objectif dès le début du projet.  Nous devions respecter des normes de performance très rigoureuses en matière d'interactivité et d'annulation de l'écho. Vous devez mesurer le son du haut-parleur capté par les microphones lorsque personne ne parle dans la pièce (monologue d'une personne distante) et lorsque quelqu'un parle dans la pièce avec une personne sur le site distant (conversation). Il a fallu beaucoup de tests et d'améliorations pour trouver les bons réglages afin d'optimiser l'interactivité et les performances d'annulation de l'écho dans les deux types de conditions.

Chris : Avez-vous rencontré des problèmes ou phénomènes inattendues ?

Matt : A un moment donné, nous avons remarqué un grésillement bizarre, un peu comme un kazoo. Pour savoir d'où il venait, nous avons procédé à des tests, en posant un doigt en différents endroits jusqu'à trouver la source. Il s'est avéré qu'il s'agissait du tissu situé derrière la grille.  Lorsque le haut-parleur le stimule, le tissu vibre et émet un bourdonnement, comme le ferait une feuille de papier placée devant un haut-parleur. Nous avons trouvé un moyen d'arrêter les vibrations et cela a résolu le problème.

Le microphone multicapsules avec enceinte intégrée MXA902 est conçu pour être si facile à installer et à utiliser que vous ne penserez peut-être même pas à la technologie qu'il renferme. L'engagement constant de notre entreprise en faveur de l'innovation et de l'excellence est la raison pour laquelle vous n'en aurez pas besoin. Pour plus d’informations à propos du MXA902, contactez votre représentant Shure local.