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Acoustique active et acoustique passive : Approches complémentaires ou opposées ?
Le nombre de canaux nécessaires augmentait avec le
volume de la salle à traiter, et ces systèmes étaient rapi-
dement très coûteux. De plus, la boucle de retour acous-
tique limitait la valeur du niveau de pression acoustique
produit. Enfin, la qualité du signal dépendait très forte-
ment de celle de la salle, et il était illusoire de vouloir trai-
ter une salle de mauvaise qualité.
Le système
ACS (Acoustic Control System)
compor-
tait de nombreux microphones situés à proximité de la
scène (entre 12 et 48 microphones), et une matrice de
délais dont les valeurs étaient calculées par rapport à
des sources images telles qu’elles existeraient dans une
salle idéale. Ce système comportait évidemment des haut-
parleurs directifs pour simuler les réflexions acoustiques.
Il présentait toutefois une forte contrainte, car nécessitant
une localisation très précise des microphones, et un envi-
ronnement quasi-anéchoïque. Ce système avait le mérite
de permettre la simulation du premier front d’ondes de la
salle idéale, mais était donc d’une grande complexité.
En 1970 apparut le système
ERES (Electronic Reflected
Energy System)
, qui comportait un petit nombre de
microphones proches de la scène, souvent intégrés dans
la conque, qui étaient chacun connectés à un générateur
numérique de délais à sorties multiples, la première sortie
permettant de générer l’énergie précoce qui était diffusée
en proscenium, les sorties suivantes étant diffusées en
plafond de la salle. Ce système ne produit pas d’énergie
réverbérée, mais permet de simuler efficacement l’effet
de réflecteurs de plafond.
Le système
SIAP (System for Improved Acoustic
Performance)
comportant un petit nombre de micropho-
nes très directifs permet de simuler des réflexions.
Le système
VRAS (Variable Room Acoustics System)
permet pour sa part de simuler des réflexions mais aussi
d’ajouter de l’énergie réverbérée. Il comporte typiquement
16 canaux et au moins 16 canaux.
Le système
AFC (Active Field Control)
développé par
Yamaha comporte 4 ou 8 microphones connectés à des
haut-parleurs dédiés. Les microphones sont sélectivement
connectés de manière à réduire l’intercorrélation entre
canaux, et donc la stabilité du système.
Le système
LARES (Lexicon Acoustic Reinforcement
and Enhancement System)
, apparu au début des années
1990, comporte un traitement du signal pour compenser
la coloration. La décorrélation entre canaux s’effectue
en temps réel. Il ne comporte que 2 à 4 microphones, et
ne nécessite plus de haut-parleurs dédiés pour l’énergie
précoce et l’énergie tardive.
Le système
CARMEN (Contrôle Actif de la Réverbération
par Mur virtuel à Effet Naturel)
développé par le CSTB
fait appel à des cellules électro-acoustiques (généralement
entre 16 et 40) composées d’un microphone, d’un filtre
électronique, d’un amplificateur et d’un haut-parleur, qui
ne communiquent entre elles que par voie acoustique. En
fonction du problème acoustique posé, ces cellules sont
placées sur le plafond et les parois, et forment une enve-
loppe virtuelle [3].
Le système
Constellation
développé par Meyer Sound
est basé sur la technologie issue du système VRAS : les
réflexions précoces sont générées à partir d’ondes acous-
tiques captées sur scène et rediffusées de manière très
directive, tandis que la réverbération est obtenue à partir
d’une combinaison entre une chambre réverbérante numé-
rique et une structure régénérative acoustique. L’idée
était, selon les concepteurs du système [4], d’incorpo-
rer et de s’appuyer sur l’acoustique naturelle de la salle
plutôt que de chercher à l’écraser avec une simple réver-
bération artificielle.
Quelques spécificités
Diverses philosophies de systèmes
Trois familles de systèmes d’acoustique assistée co-exis-
tent.
Les systèmes en ligne, également dénommés «
systèmes
non régénératifs
», sont capables de produire des effets
acoustiques importants. Les techniques numériques de
traitement du signal actuelles permettent de traiter de
manière précise chaque canal pour les réflexions préco-
ces et pour les réflexions tardives. En particulier, il est
possible de générer des durées de réverbération importan-
tes. La maîtrise indépendante de la durée et du niveau de
la réverbération est une caractéristique particulièrement
séduisante, qui explique pourquoi beaucoup de systèmes
sont basés sur ce principe [2]. Néanmoins, les systèmes
en ligne peuvent induire de nombreuses limitations acous-
tiques, souvent sévères, et ce plus particulièrement dans
des salles réverbérantes dès le départ, qui donnent lieu à
des sons artificiellement colorés ou à des images sono-
res décalées. Au nombre de ces systèmes, équipés de
réverbérateurs électroniques, figurent le LARES (notam-
ment installé au Berlin Staatsoper) et le SIAP (notamment
installé au Royal National Theatre de Londres).
A contrario, l’effet des systèmes à boucle de retour,
également appelés «
systèmes régénératifs
», semble
moins sensible car ils influencent essentiellement l’éner-
gie réverbérée tardive, comme si l’absorption acousti -
que de la salle avait été partiellement réduite ; toutefois
les sons réverbérés produits par ces systèmes apparais-
sent naturels. Au nombre de ces systèmes, on compte
CARMEN du CSTB, et VRAS (ce dernier avec réverbéra-
teur électronique).
Quelques contraintes liées aux systèmes électro-
acoustiques
Les systèmes électro-acoustiques permettent de rajou-
ter de l’énergie acoustique ; en revanche ils ne permet-
tent pas d’en enlever. Cette lapalissade a tout de même
quelques conséquences : si la salle à traiter est déjà trop
sonore, un système électro-acoustique n’apportera rien.
D’autre part, si cette salle est soumise à une intrusion de
bruit extérieur (par exemple du fait d’une mauvaise isola-
tion de son enveloppe, le système électro-acoustique ne
fera qu’amplifier le problème). Les systèmes électro-acous-
tiques permettent d’améliorer une salle, pas d’en corriger
de sérieux défauts comme un bruit de fond trop élevé ou
un écho [2]. Le fait d’ajouter de l’énergie conduit inévita-
blement à la création d’artefacts acoustiques.
La qualité des composants de la chaîne électro-acousti-