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RÉSUMÉ
L'étude acoustique d'une salle se réalise grâce à une approche par modèles. Or cela ne fait pas appel aux seules connaissances acoustiques. Cette approche est illustrée dans cet article par trois exemples. Le premier, une simple tentative d'optimisation à partir d'un modèle classique, constitue une étape intermédiaire entre l'approche systématique et l'approche linéarisée. Le deuxième exemple donné, à partir d'une simple comparaison de deux formules de calcul d'une durée de réverbération, est un schéma type de bifurcation intervenant couramment dans la plupart des modèles. Le troisième exemple montre comment l'échec d'un modèle classique peut être contourné pour retrouver une concordance acceptable entre les mesures et les valeurs prédites.
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Jacques JOUHANEAU : Professeur, ancien titulaire de la chaire d'Acoustique du CNAM
INTRODUCTION
Cette approche est plus directe que l'approche systématique [BR 1010] mais elle exige plus de maîtrise dans la mesure où elle ne fait pas appel qu'à des connaissances spécifiquement acoustiques. Elle peut, selon les cas, constituer la première ou la dernière étape du processus de linéarisation qui sera décrit dans la troisième partie de ce dossier [BR1014].
Pour bien comprendre l'intérêt de cette démarche, on l'illustrera par trois exemples :
Le premier exemple est une simple tentative d'optimisation à partir d'un modèle classique mais, à travers les difficultés rencontrées, on y verra apparaître la nécessité de faire des choix qui tendent par tous les moyens à réduire le nombre de variables. C'est donc là une étape intermédiaire entre la première approche (systématique – [BR 1010]) et la troisième (linéarisée – [BR1014]).
Le deuxième exemple donne, à partir d'une simple comparaison de deux formules de calcul d'un TR, un schéma type de bifurcation intervenant couramment dans la plupart des modèles comparatifs.
Le troisième exemple montre comment l'échec d'un modèle classique peut conduire à développer d'autres modèles et comment ces autres modèles peuvent s'« enchaîner » pour donner lieu à des interprétations cohérentes susceptibles d'améliorer la compréhension des phénomènes physiques sous-jacents.
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Exemple 3 : compensation de l'échec d'une loi classique
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2. Exemple 2 : choix d'un modèle
Faire le choix d'un modèle est certainement l'une des opérations les plus délicates de tous les processus d'optimisation.
C'est cependant la clé de voûte de la plupart des recherches de solutions et l'outil fondamental du scientifique. Tout l'art de l'ingénieur consiste donc, non seulement à trouver le bon modèle, mais aussi, et surtout, à lui faire dire les bonnes choses.
Cette remarque est particulièrement adaptée à l'ingénieur en acoustique des salles du fait qu'il se trouve constamment en présence de lois établies sur des principes radicalement différents. C'est ainsi que le champ acoustique dans un local peut être décrit aussi bien par des lois géométriques que par des lois ondulatoires ou statistiques. De plus chacune de ces lois peut elle-même faire appel à des modèles différents.
Par exemple, les lois géométriques peuvent être développées à partir d'équations analytiques, de représentations en source images ou de méthodes de rayons.
Pour couronner le tout, les évaluations de la qualité du résultat obtenu peuvent être conduites à partir de critères physiques comme la géométrie, le choix et la répartition des matériaux ou les positions respectives des sources et du public ou à partir de critères subjectifs comme la qualité des transitoires, la couleur, le rendu, la fusion, l'intimité, etc.
L'idée de départ est simple et classique. Connaissant les caractéristiques géométriques et physiques de la salle, on recherche la loi donnant le T R pour le confronter aux résultats de mesure.
Pour illustrer le concept de dualité lié au choix du modèle, on se propose de développer un exemple simple extrait d'une étude sur la durée de réverbération du Palais Garnier (Opéra de Paris).
2.1 Caractéristiques du Palais Garnier
Les données relatives au Palais Garnier dans les années 1980 étaient les suivantes (figures 4 et 5) :
-
plafond : dôme d'acier de 24 mm d'épaisseur ;
-
murs : plâtre pour l'amphithéâtre et les parois visibles ;
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plancher : bois (recouvert d'un tapis au fond du parterre) ;
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fosse : plancher sur tasseaux – murs en bois massif ;
-
tapis : dans les loges...
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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).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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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