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1 - MÉTHODOLOGIE FONDAMENTALE

  • 1.1 - Processus d'analyse
  • 1.2 - Processus de validation

2 - APPROCHE SYSTÉMATIQUE

  • 2.1 - Amélioration de la qualité d'écoute
  • 2.2 - Première phase : dégrossissage à partir de la mesure des courbes de décroissance temporelle
  • 2.3 - Deuxième phase : mesures spécifiques
  • 2.4 - Troisième phase : la modélisation
  • 2.5 - Quatrième phase : réalisation et contrôle
  • 2.6 - Cinquième phase (éventuelle) : recherche et publication

Article de référence | Réf : BR1010 v1

Approche systématique
Guide méthodologique pour l'étude acoustique d'une salle - Approche systématique

Auteur(s) : Jacques JOUHANEAU

Relu et validé le 06 juin 2024

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RÉSUMÉ

L'acoustique des salles est une discipline qui exige la mise en oeuvre de multiples connaissances, de par le nombre de variables conditionnant une configuration donnée. Cet article traite de façon détaillée l'approche systématique. Après une première phase d'étude prévisionnelle portant sur les difficultés rencontrées (défauts majeurs, couplages) ainsi que sur le calcul des durées de réverbération et des niveaux sonores, la phase de mesures systématiques est introduite avant d'aborder le coeur du sujet : la modélisation. Une quatrième phase comprend la réalisation du projet et son contrôle sous forme de mesures, de confrontation aux modèles et de validation. Une dernière phase concerne l'opportunité de publier les résultats.

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INTRODUCTION

L'acoustique des salles est une discipline qui exige la mise en œuvre de nombreuses connaissances dans des domaines très diversifiés. Le nombre de variables qui conditionne une configuration donnée est considérable. Il importe donc de les hiérarchiser et de sélectionner les plus pertinentes pour une finalité donnée. Cette remarque est d'autant plus justifiée que les modèles mis en jeu sont nombreux et, la plupart du temps, incompatibles.

La difficulté majeure que l'on rencontre en abordant cette discipline tient au fait qu'aucun modèle physique ne peut décrire ou prédire le comportement d'une onde sonore dans un espace clos (cf. [C 3 360] § 1.11).

Cette carence ne peut être compensée que par la mise en jeu d'une myriade de formules, tantôt géométriques, tantôt ondulatoires, tantôt statistiques, tantôt psychophysiques, tantôt analogiques, tantôt empiriques…

Le « raccord » de ces formules est une opération dont seuls les spécialistes soupçonnent la complexité. Il en résulte que la seule façon d'être opérationnel dans l'adaptation d'une salle à une finalité donnée est de connaître toutes les lois relatives à l'acoustique architecturale et d'en maîtriser le choix et la mise en œuvre. C'est le rôle de la méthodologie de permettre l'acquisition et la mise en œuvre de cette maîtrise.

Dans cette perspective, trois méthodes seront proposées : l'approche systématique [BR 1 010], l'approche par modèles [BR 1 012] et l'approche linéarisée [BR 1 014].

L'approche systématique [BR 1 010] consiste à recenser, dans l'ordre chronologique, toutes les étapes nécessaires à la caractérisation d'une salle. C'est la démarche que doit savoir accomplir tout ingénieur acousticien chargé d'optimiser une salle pour une finalité donnée : écoute, isolation, insonorisation, confort, etc.

L'approche par modèles [BR 1 012] part du principe inverse du précédent dans la mesure où elle focalise l'étude sur les attributs majeurs de la salle. Dans l'approche systématique, tous les éléments constitutifs de la salle ont, a priori, la même valeur et vont se traduire par l'implication de nombreux modèles. Le travail de l'acousticien consiste alors à jouer sur les compromis de façon à déterminer ce que l'on pourrait, par commodité, appeler « le centre de gravité des modèles ». Dans l'approche par modèles, les choix hiérarchiques se font avant la modélisation, ce qui permet de réduire le nombre de modèles mis en œuvre.

L'approche linéarisée [BR 1 014] consiste à analyser la salle dans une seule perspective, c'est-à-dire pour une seule finalité. Cette finalité est cette fois choisie, non pas en fonction d'une demande effective, mais en fonction de la simplification potentielle du système de variables impliquées. Cela revient à se donner une priorité qui ne s'appuie pas nécessairement sur l'une des données du cahier des charges (celui-ci peut mettre en priorité des critères économiques alors que la linéarisation fera appel à une variable psychophysique sans pour autant compromettre le résultat final).

Cette approche est donc basée sur le principe de la priorité virtuelle, qui met en exergue une variable facile à manipuler. Elle est plus simple que la précédente dans la démarche mais exige tout autant, sinon plus, de connaissances que les précédentes.

Cet article se propose de développer quelques exemples de l'approche systématique.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-br1010


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2. Approche systématique

2.1 Amélioration de la qualité d'écoute

L'amélioration de la qualité d'écoute dans une salle comprend deux aspects qui, malgré leur interdépendance, peuvent être abordés séparément :

  • la définition d'une qualité sonore ;

  • la réduction du bruit.

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2.1.1 Qualité du message sonore

L'optimisation du signal délivré dans une salle n'a de sens que si un faisceau de critères a été préalablement défini. Ces critères, basés sur un certain nombre d'évaluations subjectives, sont tributaires de la nature de la salle, de sa forme, de ses dimensions et surtout de sa finalité.

Même dans les situations où cette finalité est spécifique, une salle peut être jugée très différemment selon les groupes d'auditeurs (un même studio peut paraître agréable aux spectateurs et pénible aux musiciens).

On parle de convergences consensuelles à chaque fois que l'appréciation des sujets d'un même groupe converge globalement vers une même conclusion et que celle-ci peut être attribuée à une cause physique clairement identifiable sur la base de références préétablies.

À l'inverse, les divergences qui apparaissent au sein de ce groupe doivent, le plus souvent, être attribuées à des variations inter-individuelles d'origine culturelle ou perceptive placées sous le contrôle de la sensibilité spécifique des sujets ou de leur conditionnement.

Les différences intra-individuelles (variabilité d'un même sujet d'un jour à l'autre) sont également à prendre en compte. Elles peuvent être dues à de multiples facteurs parmi lesquels on peut citer : une trop grande subjectivité, un déséquilibre psychophysiologique (stress, fatigue, manque de concentration) ou un changement de références (écoute d'une œuvre dont on connaît parfaitement toutes les composantes mais dans un autre contexte).

L'une des principales difficultés que l'on rencontre dans la hiérarchisation des critères est due au fait qu'une même destination (musique classique par exemple) peut donner lieu à des appréciations très divergentes (cf. temps de réverbération...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BERANEK (L.L.) -   Music, Acoustics and Architecture.  -  J. Wiley & Sons (1962).

  • (2) - CREMER (L.), MÜLLER (H.A.) -   Principles and applications of room acoustics.  -  Applied Science pub., Chapitre II.3 (1973).

  • (3) - KUTTRUFF (H.) -   Room Acoustics.  -  Applied Science pub., Chapitre V.6 (1973).

  • (4) - JOUHANEAU (J.) -   Acoustique des salles et sonorisation.  -  Éd. Lavoisier, 2e édition, Chapitres 2 et 19 (2003).

  • (5) - JOUHANEAU (J.) -   Acoustique des salles et sonorisation. Exercices et problèmes corrigés.  -  Éd. Lavoisier, § 2.8, 2.9 et 3.7 (1997).

  • (6) - GRASSIN (I.) -   Modélisation et simulation du champ sonore réverbéré dans une salle longue.  -  Mémoire de fin d'études, École Centrale de Paris (2000).

  • ...

1 Annuaire

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1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

Laboratoire d'acoustique de la SNCF avec la collaboration de Corinne Fillol.

Laboratoire d'acoustique de l'AREP avec la collaboration d'Agnès Drevon.

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