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 ». DS t & DS L 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 () = 1 −2 + 2 −2 1 ère pente 2 nde pente () = 100 2 + 31200 − 13,82 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.