Les volumes couplés en acoustique des salles

Directeurs : Jean-Dominique Polack et Brian F.G. Katz

Doctorant : Paul Luizard – ED SMAER – UPMC Paris 6 Laboratoires : LIMSI-CNRS, Université Paris-Sud, Orsay

Equipe LAM de l’Institut Jean Le Rond d’Alembert, UPMC, Paris

Architecture

Théorie statistique

Systèmes à acoustique variable,

intérêt des volumes couplés

Cremer & Müller

Critères acoustiques

Courbe de décroissance analysée,

représentation des 4 critères acoustiques

Modèle 3D

Logiciels (CATT-acoustic, TUCT, Odeon) de lancer de rayons en

comparaison avec la théorie statistique, les mesures sur maquette et

un code différences finies en domaine temporel.

Marching Line

Structure de la maquette

• Développer un modèle analytique de décroissance E(r,t)

• Le comparer à des mesures et simulations

• Etablir un protocole de test d’écoute pour déterminer la discrimination et

la préférence du public pour certains réglages architecturaux

Résultats

Systèmes passifs faisant varier

l’acoustique d’une salle :

• Variation de volume : plafond, parois

latérales amovibles

• Variation d’absorption : parois

modifiables, rideaux lourds rétractables

• Variation de géométrie interne :

réflecteurs orientables

• Réverbération dans une chambre

indépendante : volumes couplés

Appréhender les

possibilités de champs

acoustiques dans les

volumes couplés.

Élaborer des outils

d’analyse adaptés à

une telle étude.

Déterminer les réglages

architecturaux adaptés à

une écoute agréable

dans le public

Intérêts : clarté et réverbération importantes

simultanément, système purement physique :

pas de modification électronique du son

Contraintes : projets onéreux : volumes

vides importants, effet recherché pas

toujours perceptible selon les réalisations

Hypothèse de champ acoustique diffus dans les deux volumes :

• Homogénéité de la densité d’énergie acoustique dans chaque

volume (densité modale suffisamment élevée)

• Répartition homogène de l’absorbant sur les surfaces

• Indépendance des positions de source et récepteur

Décroissance temporelle de l’énergie

Norme de référence pour calcul de temps de

réverbération et d’indices acoustiques (ISO

3382) adaptée aux décroissances

exponentielles, pas aux doubles pentes.

Trouver des critères adaptés aux

particularités des doubles pentes,

dynamiques par rapport au point de courbure

Ensuite, des interpolations linéaires repèrent les

parties droites de la courbe de décroissance.

TR précoce & tardif

Le point de la courbe le plus proche du croisement

des droites est le « point de double pente ».

DSt & DSL

Deux possibilités de

traitement de réponse

impulsionnelle :

l’intégration inverse

de Schröder (noir) ou

une approche de type

enveloppe (bleu).

Modèle 3D SketchUp :

Salle principale (1-orange)

Chambre de réverbération (2-marron).

Objectifs : TR1 = 1,5 s

TR2 = 5 s

La paroi séparatrice est une plaque mobile

L. Beranek, Concerts Halls & Opera Houses : Music, Acoustics and Architecture, Springer-Verlag, New York, 2004

L. Cremer, H.A. Müller, Principles and Applications of Room Acoustics, Applied Science publishers, London, 1978

ISO 3382, Mesurage de la durée de réverbération des salles en référence à d’autres paramètres acoustiques, AFNOR, 2000

M.R. Schröder, New method of measuring reverberation time, Journal of the Acoustical Society of America, vol.37, 1965

J.H. Rindel, The use of computer modeling in room acoustics, Journal of Vibroengineering,n°3, pp 219-224, 2000

B.I. Dalenbäck, Engineering principles and techniques in room acoustics prediction, Baltic-Nordic Acoustic Meeting, 2010

M. Barron, Auditorium acoustic modelling now, Applied Acoustics, 16, pp 279-290, 1983

B.F.G. Katz, International Round Robin on room acoustical impulse response analysis software, Applied Research Letters Online 5(4), 2004

I. Frissen, B.F.G. Katz, C. Gustavino, Perception of reverberation in large single and coupled volumes, Proceedings of the 15th international

conference on auditory display (ICAD), Copenhagen, Denmark, 2009

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

&

Barron & Lee

Décroissance spatiale de l’énergie

𝐸(𝑡) = 𝐸𝐼1𝑒−2𝛿𝐼𝑡 + 𝐸𝐼𝐼2𝑒−2𝛿𝐼𝐼𝑡

1ère pente 2nde pente

𝐸(𝑟) =100

𝑟2 + 31200𝑇

𝑉𝑒−

13,82

𝑇 𝑟

𝑐

Son direct Réflexions & son réverbéré

[1] Volumes couplés : l’acoustique variable

Objectifs

[2] Outils d’analyse

[3] Simulations numériques

[4] Maquette acoustique

[5] Aspect perceptif

[6] Perspectives

Bibliographie

Effet de distance

Modèle analytique Mesures

CATT, version TUCT

Discrimination

Préférence

Déterminer la différence de réglages architecturaux

de la salle rendant possible la distinction d’une nuance

dans le son pour un auditeur

Déterminer la préférence d’un auditeur pour écouter

différents types de musique selon différents réglages

architecturaux de la salle

Tenter d’établir un lien entre réglage architectural (surface ouverte

entre les volumes) et impression d’un auditeur.

Dans les deux cas, choisir la façon de synthétiser des réponses impulsionnelles, le type de

signal à faire écouter, le type de test à faire passer (ce qui va déterminer la façon de dépouiller

les données)

Source : tétraèdre, Public : herbe artificielle,

Murs latéraux : MDF couvert de jonc de mer,

Plafond : plexiglas, Diffuseurs courbes

Microphones : micro cravate utilisés dans l’audio-

visuel permettant d’obtenir un rapport signal à bruit

plus important qu’avec des micro de mesure,

compte tenu de la puissance de la source.