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trimestre 2011
Analyse spatio-temporelle des premières
réflexions dans divers lieux d’écoute :
de la cabine radiophonique
à la cathédrale de Lausanne (Suisse)
e plus en plus souvent, les espaces d’écoute sont
amenés à accueillir des spectacles autres que ceux pour
lesquels ils ont été conçus. C’est le cas d’un auditorium clas-
sique devenant le temps d’un festival une salle de concert
pour musique amplifiée, ou d’une cathédrale se prêtant
occasionnellement à des concerts de musique chorale. En
pareille situation, l’acousticien n’a d’autres alternatives que
d’utiliser des abat-sons ou une assistance électroacous-
tique pour améliorer le confort d’écoute. En créant des
réflexions précoces naturelles ou artificielles, ces dispo-
sitifs permettent de renforcer le son direct, susceptible
de satisfaire auditoire et musiciens.
Les méthodes usuelles basées sur la réponse impul-
sionnelle ou l’échogramme, selon le principe d’acous-
tique géométrique, permettent de calculer des indices
pour la qualification de la salle (temps de réverbération,
clarté, rapport S/N, dispersion des réflexions précoces,
etc.). Afin de permettre une comparaison entre salles
et de définir une façon de procéder bien précise, ces
indices ont été standardisés et sont énoncés par les
normes ISO 3382-1[1] et 3382-2[2]. Cependant les indi-
ces comme l’EDT (Early Decay Time) ou clarté dépen-
dent fortement des réflexions précoces généralement
contenues dans les cinquante premières millisecon-
des suivant le premier front d’onde entre la source et
le microphone [6].
Toutefois, si les outils actuels savent très bien estimer
les dispersions temporelles des premières réflexions, la
connaissance de leur répartition spatiale reste plus déli-
cate à obtenir. Ce contexte particulier a motivé le déve-
loppement d’un outil de qualification spatio-temporelle
des réflexions précoces dans une salle.
D
Résumé
Toute production de musique, ou de parole, dans une salle destinée à l’écoute,
impose en amont des questionnements sur l’acoustique du lieu. Pour offrir à
l’auditeur des conditions d’écoute optimales, l’acousticien utilise habituellement
des descripteurs caractérisant le champ sonore. Les méthodes usuelles basées
sur la réponse impulsionnelle ou l’échogramme, selon des principes d’acoustique
géométrique, permettent de calculer des indices visant la qualification de la salle
(temps de réverbération, clarté, rapport S/N, dispersion des réflexions précoces,
etc.). Ces indices ne suffisent toutefois pas pour des salles à géométrie complexe,
particulièrement lorsque les distributions temporelles et spatiales des contributions
acoustiques constituant l’échogramme sont telles que l’interprétation de ce dernier est
trop difficile, voire impossible. Dans ce cas, l’expertise acoustique ne peut être menée
à bien qu’à l’aide de modélisations numériques puis par comparaison directe entre
les mesures et les simulations. Pour le diagnostic expérimental, nous avons simplifié
ce problème par la mesure d’échogrammes multiples avec un réseau de microphones
spatialement distribués. Un arrangement de microphones omnidirectionnels,
de géométrie spécifique, permet de tirer profit des informations temporelles et
spatiales des contributions acoustiques détectées. Cette discrimination spatio-
temporelle, obtenue par «chrono-goniométrie», des réflexions acoustiques facilite
leur interprétation par reconstruction inverse du parcours du son dans la salle à l’aide
d’un modèle géométrique simple. Sur ce principe, l’instrument permet d’obtenir une
information globale des caractéristiques de propagation du son sur le trajet entre
la source et l’arrangement de microphones ainsi qu’une information locale pour les
surfaces de réflexion identifiées. Nous présentons une première validation
du principe pour différentes configurations de salle : une salle-test rectangulaire
avec ou sans traitement absorbant de ses parois, puis dans plusieurs lieux d’écoute
musicale à savoir l’auditoire du conservatoire de musique de Vevey, l’auditorium
Stravinski de Montreux ainsi que la cathédrale de Lausanne en Suisse.
Les résultats obtenus valident le procédé et mettent en évidence ses apports
mais aussi les difficultés de mise en œuvre.
Xavier Falourd, Lukas Rohr,
Romain Boulandet, Hervé Lissek
LEMA
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
CH-1015 Lausanne
E-mail :
Mario Rossi
AER sàrl
rue de l’Ale 25
CH-1003 Lausanne
