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Auteur(s)
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Jacques JOUHANEAU : Professeur, ancien titulaire de la chaire d'Acoustique du CNAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
La majeure partie des modèles relatifs à l'acoustique des salles reposent sur des relations applicables à un local unique isolé des salles voisines ou de l'extérieur.
Dans la réalité, il n'est jamais possible de s'affranchir complètement des échanges d'énergie sonore entre la salle étudiée et son environnement. Toutefois, le fait de négliger les perturbations induites par ces échanges est sans conséquence pour tout ce qui concerne la plupart des salles à vocation culturelle du fait que ces salles sont généralement traitées pour limiter au mieux les perturbations qu'elles peuvent subir ou induire.
En ce qui concerne les sites industriels, ces approximations ne sont plus valables du fait que les aspects fonctionnels priment sur toutes les autres considérations (confort auditif et visuel, notamment) et qu'il est rarement possible d'optimiser l'isolation entre les différents compartiments qui constituent ces sites. Par ailleurs, les niveaux de bruits induits par certaines industries sont tels qu'il est impossible de les réduire sinon à des coûts exorbitants incompatibles avec les budgets des entreprises concernées.
L'étude des échanges d'énergie sonore et l'optimisation des coûts se présente donc comme un problème important qui nécessite la mise en œuvre de modèles spécifiques rarement traités dans les ouvrages classiques d'acoustique architecturale.
Pour combler cette carence, deux articles sont proposés :
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le présent article, relatif à la formulation mathématique des systèmes couplés et aux modèles simplifiés qui en découlent ;
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un dossier sur les méthodologies spécifiques mises en œuvre dans l'approche que nécessite l'optimisation des modèles complexes régis par un trop grand nombre de variables [BR 1 010] [BR 1 012] [BR 1 014].
Ce premier article, relatif à la formulation mathématique des échanges énergétiques, part des notions de base présentées dans l'article [C 3 360] (paragraphe 5.1) et les développe en trois parties :
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1. incidence sur l'environnement de l'énergie sonore rayonnée par un local ;
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2. étude des échanges d'énergie stationnaire entre plusieurs locaux ;
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3. étude des échanges transitoires d'énergie entre plusieurs locaux.
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Échanges d'énergie réverbérée entre deux locaux communiquant par une ouvertureArticle inclus dans l'offre
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4. Étude des champs réverbérés transitoires dans les locaux couplés
Réciprocité des régimes transitoires
Un autre aspect de l'application du principe de réciprocité à l'acoustique des salles mérite d'être évoqué en raison des incidences pratiques qu'il peut avoir sur la détermination expérimentale de certains des critères couramment utilisés pour évaluer la qualité des lieux d'écoute. Cet aspect, que l'on pourrait définir par l'expression « réciprocité » (ou « non-réciprocité ») des régimes transitoires, aborde l'acoustique des salles dans une optique plus perceptive.
Cette approche se propose, en fait, de répondre à une question dont l'intérêt pratique n'est plus à démontrer et qui pourrait être formulée ainsi : sachant qu'une source de signaux transitoires placée dans un local V 1 (salle source) induit dans un local V 2 (salle réceptrice) un signal défini par une fonction du temps y 2 (t ), peut-on appliquer le principe de réciprocité à la fonction temporelle et affirmer que si on plaçait la source en V 2 , le signal y 1 (t ) recueilli en V 1 serait identique à y 2 (t ) ?
Si tel était le cas, il serait possible de déterminer en une seule mesure la plupart des critères liés au couplage de plusieurs salles ou à celui des différentes parties d'une même salle.
Un seul exemple suffira à montrer l'intérêt de cette question.
Soient deux parties distinctes d'un même local (par exemple une salle couplée à une scène). On se propose de rechercher si la fonction de décroissance du signal dans la salle à partir d'une source placée sur la scène est identique à la fonction que l'on obtiendrait sur la scène en plaçant la source dans la salle.
La question peut également être étendue à d'autres critères (temps de réverbération, clarté, temps central, etc.) et l'étude de ces régimes transitoires doit permettre de répondre à trois questions :
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Les critères mettant en jeu des fonctions variables dans le temps sont-ils réciproques ?
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Quelles sont les lois quantitatives de variations de ces critères en fonction des paramètres acoustiques de la salle ?
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Comment l'oreille perçoit-elle les variations de ces facteurs « temporels » ?
Quelques...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KUTTRUFF (H.) - Room Acoustics. - Applied Science pub., Chapitre V.6 (1973).
-
(2) - CREMER (L.), MÜLLER (H.A.) - Principles and applications of room acoustics. - Applied Science pub., Chapitre II.3 (1973).
-
(3) - JOUHANEAU (J.) - Acoustique des salles et sonorisation. - Éd. Lavoisier. 2e éd., Chapitre 2 (2003).
-
(4) - GRASSIN (I.) - Modélisation et simulation du champ sonore réverbéré dans une salle longue. - Mémoire de fin d'études, École Centrale de Paris (2000).
-
(5) - Le BIHAN (O.) - Modélisation du champ acoustique dans les salles longues par une méthode d'échange énergétique. Application aux quais de métro et RER. - Mémoire DESS Acoustique architecturale et urbaine (2000).
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(6) - REDMORE (T.L.) - A theoretical analysis and experimental...
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