Distance critique, quelles mesures ?

[Bachibousouk]

La méthode a ces limites car la courbe expérimentale ne correspond pas parfaitement à la courbe théorique. Maintenant, il faudrait pouvoir aller chercher l'asymptote horizontale du champ diffus et mesurer à bonne distance des enceintes, ce qui n'est pas possible dans un petite salle. Quoique, c'est pas si mal au final

Remarquer que dans une grande salle, les courbes sont aussi assez disparates. Ici un gymnase de 750 m3, avec des mesurages pour déterminer le DL2, c'est-à-dire le taux de décroissance avec le doublement de la distance avec une source omnidirectionnelle. On remarque que le niveau de pression continu à décroître en plein champ diffus !



Les Tr sont indiqués pour la détermination de la distance critique, dans la cas présent 1,55/√Tr




Bachi

[JIM]

Je referai l'exercice en coupant l'ampli des 30cm, seul le pavillon sera actif et en ajoutant des points entre 0.25m et 1m50.
Le résultat est quand même exploitable en l'état.

Ce serait bien que d'autres fassent l'exercice.

[wakup2]

J'ai déja fait l'essai chez moi, dans mon ancien logement, s'était plus chaotique que chez toi, a cause d'un plus grand nombre de réflexions et acoustique non homogène, ça fonctionne mieux si on coupe au dessous de 1KHz, mais je vais refaire l'essai

[JIM]

Les graphes ont été fais avec OpenOffice utilisé pour la première fois !
Il n'a pas affiché tous les points sur le graphe, je ne sais pas s'ils ont tous été pris en compte pour le tracé.

[JIM]

Voici en conservant uniquement le pavillon pour la mesure afin d'avoir une source ponctuelle à faible distance.
Mesure tout les 25cm jusqu'à 2m puis pas de 50cm.
Ici le graphe n'affiche que les points de mesure pour éviter tout lissage.

Ça colle quand même pas mal du tout.
Distance critique déduite toujours à 4m (3.06dB d'écart). A 3.5m, 2.8dB d'écart

Meas-CD-2.jpg (44.5 Kio) Vu 3196 fois

Donc, pour observer les 6dB/doublement de la distance, il faut être vraiment très proche de la source.

As shown in the graph of Fig. 4-3, free field conditions exist close to the loudspeaker.

Very close

[JIM]

Pour compléter, voici un document accessible à tous plus fourni que le livre "The Master Handbook Of Acoustics" sur la distance critique.
Près de 6 pages qui confirment ce qui a été dis et quelques formules intéressantes.
http://www.jblpro.com/ProductAttachments/pssdm_1.pdf

Document très utile à plus d'un titre avec pas mal de formules et abaques essentielles

Je mettrai la feuille de calcul à dispo si vous souhaitez tracer cette courbe plus facilement.

[Bachibousouk]

Mesure dans un environnement domestique de 255 m3, traité de la réverbération.
La source est un bruit rose, pleine bande, émis par une source directive Mipro MA 708 (Boomer 8’’ + compressions 1’’ avec pavillon).

La mesure a été effectuée à 0,25 m; 0,5 m ; 1 m; 2 m ... 7 m. L'origine du zéro mètre est la façade de l'enceinte mais la compression est en retrait !





J’indique les Tr afin de comparer la distance critique déduite des courbes de la décroissance avec la formule issue du formalisme de Sabine, au moins pour les fréquences omnis.



Maintenant, j'ai calé l'origine de la courbe théorique de la décroissance du champ libre sur le niveau global en dBZ à 0,25 m. Mais c'est totalement arbitraire car j'aurai pu choisir tout aussi bien 0,125 m ou 0,0625 ou 0,03125 m ! On a pas l'origine de la distance. De toute façon la source n'a pas ponctuelle. On a pas le zéro absolu, c'est le problème
La méthode est donc faillible D'ailleurs, elle n'est pas enseigné dans les écoles. On lui préfère l'expression issue du formalisme de Sabine.



Bachi

[JIM]

Pas facile à interpréter, les niveaux de départ étant légèrement différent. Tu n'affiches pas l'atténuation théorique ?
Tu en déduis quelle distance critique dans la zone 500/2kHz ?
C'est un sinus pur au fréquence indiquées où un bruit rose filtré par tiers d'octave qui est utilisé ?

ps : Bien que l'affichage avec échelle log donne une droite pour l'atténuation théorique en champ libre, je trouve la lecture du graphe beaucoup moins évidente.

[Bachibousouk]

En effet, l’interprétation n’est pas aisée ! Il y a trop de données.
La distance critique en omni est de 1,5 m d’après le Tr.
C’est des bandes d’octave filtrées. Mais je vais refaire pour la zone fréquentielle 500/2 kHz.



Distance critique de 0,5 m C'est étrange ! Maintenant, mes mesures en champ proche sont entachées d'incertitudes importantes en raison des interférences entre le boomer et la compression. J'ai opté pour une mesure dans l'axe du pavillon. Ça, ajouté à l'incertitude sur l'origine, ça commence à faire beaucoup, même pour de la métrologie domestique

Malgré tout, entre 1 et 4 m la décroissance est assez proche à celle qui serait optenue en champ libre:

Entre 1 m et 2 m : 5,7 dB
Entre 2 m et 4 m 4,2 dB
Entre 1 m et 4 m 9,9 dB

C'est bien la mesure en champ proche qui pose problème chez moi



Bachi

[JIM]

Le niveau à 25cm semble anormal par rapport aux mesures suivantes.
Pour le tracer de la courbe en champ libre, il ne vaudrait pas mieux se caler sur le niveau à 0.5m pour éviter de la prendre en compte directement ?

[Bachibousouk]

C'est certain, ça arrange les choses avec une distance critique à 3,5 m, ce qui est certainement plus conforme à la réalité.
Maintenant, il faudrait que je calcule le Q de l’enceinte entre 500 et 2 kHz pour comparer ce résultat avec la formule classique.


Bachi

[wakup2]

C'est bien la mesure en champ proche qui pose problème chez moi

Avec un couple compression pavillon, ça peu poser problème en proximité

[Thierry38-]

A la limite,on pourrait prendre 1.75 au lieu de 1.55 comme constante.(ou 1.80)

Dc=1.75/SQR(Rt).
ça semble recoller pas trop mal.

[Bachibousouk]

La relation indiquée précédemment n’était valable que pour le gymnase de 750 m3 et pour une source omnidirectionnelle (dc= 1 m environ)

La formule initiale de la distance critique est √(QA/50) qui devient avec A=0,16V/T,

dc=0,057√(QV/T)

Dans le cas présent, V=253 m3, T=0,33 s et Q= 5 environ (MIPRO est avare de données techniques), on trouve 3,50 m comme sur le dernier graphique Gros coup de chance


Bachi

[Bachibousouk]

Dans la documentation JBL du lien indiqué par JIM, figure à la fin du PDF la formule de Peutz permettant d’estimer la pente de l’asymptote du niveau de pression du champ diffus c'est-à-dire bien au-delà de la distance critique. Cette relation n’est valide que lorsque la hauteur sous plafond est bien plus petite que les autres dimensions de la salle.

pente selon Peutz =0,4√V/(H.Tr)

où
V est le volume de la salle
H hauteur de la salle
Tr temps de réverbération

D’ordinaire, on admet dans le formalisme de Sabine que cette asymptote est horizontale, mais en pratique le niveau continu à décroître même en plein champ diffus comme le montre le graphique ci-dessous relatif aux mesurages réalisés dans un gymnase (distance critique=1 m environ).



Je n’ai jamais eu l’occasion de comparer cette pente théorique selon la relation empirique de Peutz, avec la décroissance mesurée in situ.
La décroissance du niveau de pression est indiquée ci-dessous à travers l’indicateur DL2 ( taux de décroissance par doublement de la distance) qui n’est autre que la pente de la droite de régression par la méthode des moindres carrées, dans la zone dite intermédiaire, au delà de 5 m selon la norme ISO 14257 et qui indique par un indice unique, comme souvent en acoustique, une estimation de la décroissance du son.



Les valeurs calculées à l’aide de la formule de Peutz donne des résultats assez disparates selon les octaves. Toutefois, les dimensions du local sont 19,8 x 9,0 x 4,2 m et si la longueur est bien plus grande que la hauteur de la salle ce n’est plus le cas pour la largeur ! Le gymnase ne se prête pas trop à la formule de Peutz.

On est bien loin de considération homecinephile mais c'est en relation directe avec la distance critique et cela me permet de laisser aussi une trace sur la toile sur un sujet assez peu abordé même dans la littérature acoustique:wink:


Bachi