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Spécial “ Electroacoustique ”
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Acoustique
&
Techniques n° 52
Réseaux de haut-parleurs pour la sonorisation des grands volumes
Il est important de noter qu’avec ces réseaux de
haut-parleurs, la notion d’angle d’ouverture utilisée
traditionnellement n’est pas pertinente, car le lobe voulu
est plutôt de forme trapézoïdale.
Enfin, on voit sur la figure 10 la carte de niveau sonore à
2 kHz sur le plan d’écoute (incliné à 12°) de la figure 9. On
voit en particulier que la directivité horizontale reste très
ouverte à 2 kHz, avec un angle d’ouverture de l’ordre de
140°, et que la portée (+/-3 dB) va de 5 à 30 m environ.
Modélisation des réseaux de haut-parleurs en
milieu réverbérant
La plupart des fabricants de réseaux de haut-parleurs
proposent des librairies DLL permettant de modéliser leurs
produits dans les logiciels d’acoustique des salles. Outre
le son direct rayonné par les haut-parleurs, ces logiciels
simulent la réverbération du son contre les parois de la
salle. Certains proposent même leurs propres logiciels
d’acoustique.
Dans ces logiciels, la géométrie de la salle est
décrite sous forme de facettes, auxquelles on
attribue des propriétés acoustiques (coefficient
d’absorption et de diffusion) par bandes de
fréquences.
La modélisation est basée sur l’acoustique
géométrique, qui utilise une notion de «rayon
acoustique» similaire aux rayons lumineux : un grand
nombre de rayons sont tirés à partir de la source
considérée (locuteur ou haut-parleur par exemple)
et suivis au long de leur propagation et réflexions
sur les parois de la salle. De façon assez similaire,
on peut utiliser le concept de source image, selon
lequel un rayon sonore issu d’une source S arrivant
en un point de réception après réflexion sur une
paroi P est assimilé à un rayon provenant de
la source S’ image de la source primaire S par
rapport à P. La sommation des rayons parvenant
au récepteur donne un «échogramme». Chaque
rayon est caractérisé par son temps d’arrivée et son
amplitude.
La densité de rayons parvenant au récepteur augmentant
rapidement avec le temps, il devient au-delà d’un certain
temps T
0
impossible de considérer tous les rayons, et il est
préférable de les considérer sous une approche statistique,
qui remplace la modélisation géométrique du début de
l’échogramme.
Il est essentiel de pouvoir modéliser ces réseaux, afin de
prévoir un système de sonorisation adéquat, et d’avoir
une idée précise de la performance attendue en termes
d’intelligibilité (STI, RASTI, Alcons…) et de couverture
sonore. La figure 11 montre le ballon de directivité obtenu
avec le logiciel EASE muni de la DLL StepArray pour
la colonne SA250S. La figure 12 montre une carte de
niveau sonore obtenu avec le logiciel Catt-Acoustic
®
dans
une basilique de dimensions 43x18x12 m et de temps
de réverbération (TR) 3,2 s à 1 kHz. Les deux colonnes
SA250P sont matérialisées par les traits bleu clair.
On voit que le RASTI est de l’ordre de 0,55 sur la zone
d’écoute.
Fig. 10 : Carte de niveau SPL dans l’octave 2 kHz dans le plan d’écoute
incliné à 12° (ligne noire sur figure 9) généré par la colonne SA250S
Map of SPL in octave 2 kHz on the listening plane (tilt 12°,
black line on figure 9) generated by column SA250S
Fig. 11 : Représentation sous forme de ballon du niveau sonore
rayonné dans l’octave 1 kHz par la colonne SA250S.
Résultat issu du logiciel EASE utilisant la DLL StepArray
Balloon plot of the SPL radiated in octave
1kHz by column SA250S. Result from the
EASE software using the StepArray DLL
Fig. 12 : Résultat de simulation issu du logiciel Catt-A muni de
la DLL StepArray. Carte de RASTI dans une basilique de
dimensions 43x18x12 m et de TR 3,2 s à 1 kHz, sonorisée
avec deux colonnes SA250P (bleu clair).
Result from a simulation by Catt-A equipped
with the SetpArray DLL. RASTI map in a basilica
of dimensions 43x18x12 m and of RT 3,2 s
at 1 kHz. Two columns SA250P (cyan)