Taille de la pièce et qualité du grave

[ohl]

Souvent se posent les mêmes questions :
- quel rapport entre la taille de la pièce et la qualité du grave ?
- un signal se propage-t-il quand les dimensions de la pièce sont inférieures à la longueur d'onde et peut-on l'entendre ?

Comme les autres topics sont partis en sucette, j'en recommence un, spécifique, pour proposer ma petite explication.

En analysant le rayonnement d'un transducteur dans un volume, on peut séparer le spectre en différentes zones selon la fréquence émise :
- quand la longueur d'onde est grande devant les dimensions du volume, on peut parler d'un fonctionnement en "pression"
- quand la longueur d'onde est de l'ordre des dimensions du volume, on a affaire à un comportement modal : des creux et de bosses (les modes) en fonction de la fréquence et selon les positions de l'émetteur et du récepteur
- quand la longueur d'onde est très inférieure aux dimensions de la pièces, les modes sont si rapprochés que l'on parle plutôt d'acoustique statistique (chaotique). On arrive alors dans le domaine de l'acoustique géométrique.
Si l'on essaye de cerner les limites de ces zones, on peut proposer :
- le tiers de la fréquence du premier mode ce qui inclue une zone sous le premier creux
- la fréquence de transition définie par Manfred Schroeder comme une fréquence où les modes deviennent difficiles à distinguer parce qu'ils deviennent trop proches.

La courbe de réponse étant très irrégulière entre ces deux limites, il est donc intéressant de calculer cette zone modale "problématique" dans différents cas :
- écouteur in-ear 2KHz->20KHz
- casque 1KHz->20KHz
- automobile 30Hz-500Hz
- chambre (10m2) 15Hz-250Hz
- salon (25m2) 10Hz-150Hz
- grand salon (80m2) 5Hz-80Hz
- grande salle (250m2) 3Hz-40Hz
J'ai ainsi utilisé : Fmin = mode (100)/3 et Fmax = 2000*racine(Tr/V) en prenant des amortissements standards et des hauteurs de plafonds standards.
Quand j'aurais un peu de temps, je mettrais un calcul en ligne sur mon site.

Ces calculs sont approximatifs surtout concernant la fréquence haute (fréquence de transition) dans les très petits volumes car nous sommes sans doute hors des domaines de validité, mais donnent un ordre de grandeur.
Une première conclusion : il y a de la vie (du grave) sous le premier mode, il est faux de dire que c'est la limite basse et on le voit dans les casques. Mais en pratique, dans une pièce, il n'y a plus grand chose.
Quant à la qualité du grave, il est généralement admis que les problèmes sont plus audibles au-dessus de 70-80Hz. Ce qui signifie que les soucis de qualité de grave sont plus vraisemblables pour les autos et petites pièces, mais pas pour les casques, ni pour les pièces de plus de 80m2 !

[bss]

Quel indice de recouvrement modal utilises-tu généralement afin d'estimer la FC de la salle, limite de validité de l'acoustique architecturale et transition entre un fonctionnement modal et "statique" ?

je suis toujours admiratif devant ta manière de fournir des explications claires, concises, et accessibles aux néophytes, même si je ne te cache pas que je vois les choses de façon beaucoup plus complexes ... Je t'envie cette façon de procéder que je ne maitrise pas, je suis bcp trop perfectionniste pour par exemple exprimer le calcul de la fréquence de shroeder de cette façon.

[ohl]

Quel indice de recouvrement modal utilises-tu généralement afin d'estimer la FC de la salle, limite de validité de l'acoustique architecturale

J'ai repris le critère proposé par Schroeder soit 3 modes présents dans la demi-bande d'une résonance (cf entre-autre Kuttruff, Room Acoustics, Ed5, page 84).
Sans doute que ce critère est assez "ferme" et que si l'on considère l'audibilité de l'ondulation résiduelle, on pourrait peut-être diminuer la valeur de la fréquence de transition.
A propos de cet excellent livre de Kuttruff, on peut noter sa remarque pertinente (p85) :
"It is somewhat a surprising fact that the acoustics of small rooms are in a way more complicated than those of large ones."

même si je ne te cache pas que je vois les choses de façon beaucoup plus complexes

Je pense que l'acoustique est effectivement une science très complexe, mais il me semble que l'on peut (quelquefois) simplifier les choses, au moins pour en comprendre certains principes de base.

[bss]

J'ai repris le critère proposé par Schroeder soit 3 modes présents dans la demi-bande d'une résonance (cf entre-autre Kuttruff, Room Acoustics, Ed5, page 84).
Sans doute que ce critère est assez "ferme" et que si l'on considère l'audibilité de l'ondulation résiduelle, on pourrait peut-être diminuer la valeur de la fréquence de transition.
A propos de cet excellent livre de Kuttruff, on peut noter sa remarque pertinente (p85) :
"It is somewhat a surprising fact that the acoustics of small rooms are in a way more complicated than those of large ones."

merci pour cette précision sur ce paramètre, je prends egalement cette valeur.
Quand au livre cité, ne fesant pas parti de ma bibliothèque, je vais m'empresser de le commander.

[Bachibousouk]

Je pointe une petite erreur dans l’expression de la fréquence de coupure, j’en suis vraiment désolé , où le TR a été substituer par inadvertance par «a»:
On a donc Fc=2000√(TR/V)
Dans les hypothèses de Sabine, on peut exprimer cette fréquence de Schroeder en fonction de l’absorption A de la pièce par Fc=800/√A.
Sous entendus que le TR ou l’absorption équivalente A sont des grandeurs constantes quelque soit la fréquence. Ce qui en pratique, pose un problème un peu plus délicat que le choix de l’indice de recouvrement pris dans ces expressions à 3. Le temps de réverbération ou l’absorption A étant fonction de la fréquence, en pratique quelles valeurs de TR ou d'absorption A doivent être prise en considération dans le calcul de la fréquence de coupure ?

Intuitivement on pressent qu’il faille prendre les valeurs correspondants à la bande d’octaves contenant la fréquence de coupure. À moins que cette question n’ait pas vraiment d’intérêt, la fréquence de Schroeder étant évaluée à la vue des courbes amplitudes fréquences mesurées in situ ?

Bouzouk

[ohl]

Je pointe une petite erreur dans l’expression de la fréquence de coupure, j’en suis vraiment désolé

pas tant que moi !!!! j'ai encore écrit une bêtise !
En fait j'ai bien fait les calculs avec le Tr, ouf...c'est juste le terme qui est erroné, je corrige directement dans le premier post.

Concernant le Tr, il est évidemment fonction de la fréquence. J'ai donc procédé par itérations : je calcule Scrhoeder avec un Tr, puis en fonction du résultat, je vérifie si le Tr est correct à la fréquence trouvée sinon je corrige le Tr estimé et je recalcule. Pour le Tr d'une voiture, j'ai estimé 0,25 "au pif" (il faudrait que je cherche des valeurs mesurées).
Pour les casque je suis plutôt parti de alpha (l'amortissement) qui me paraissait plus "estimable" et j'ai évidemment utilisé la formule adéquate (avec les itérations).

[syber]

Bonjour Ohl,


J'ai découvert dans ce forum le concept de "l'effet Haas", qui est si je comprends bien, le fait que le cerveau à certaines fréquences, ne puisse pas différencier le champ direct du champ réfléchi (il ne perçoit pas le delta T entre les deux si je comprends bien).

Est-ce qu'il y a recoupement entre cet effet Haas et une des trois zones définie plus haut "pression", "modale", "géométrique" ou bien cela n'a t-il rien à voir et cet effet Haas est valable pour une plage de fréquence donnée (laquelle ?), indépendante des dimensions et de la géométrie du local ?

[SoulMan]

Sous entendus que le TR ou l’absorption équivalente A sont des grandeurs constantes quelque soit la fréquence. Ce qui en pratique, pose un problème un peu plus délicat que le choix de l’indice de recouvrement pris dans ces expressions à 3. Le temps de réverbération ou l’absorption A étant fonction de la fréquence, en pratique quelles valeurs de TR ou d'absorption A doivent être prise en considération dans le calcul de la fréquence de coupure ?

Quand on donne un TR global, et pas par plage de fréquences, est ce que c'est la moyenne arithmétique des TR des différentes plages de fréquences?

[Bachibousouk]

est ce que c'est la moyenne arithmétique des TR des différentes plages de fréquences

Absolument, souvent sur les six bandes d'octaves usuelles c'est à dire de 125 à 4 kHz.

Bachi

[amauryxiv]

Bonjour à tous.

J'aurais adoré comprendre quelque chose à ce fil, mais je suis totalement profane en la matière. Le fil commence par le rappel de deux questions récurrentes si j'ai bien compris... On espère donc des réponses intelligibles par le commun des mortels !

Ce fil m'intéresse d'autant plus que je constate un défaut dans la restitution des basses de mon installation et que mon vendeur m'a mis la puce à l'oreille en me parlant de la taille de ma pièce d'écoute .

Ce que j'ai pu constater: en dessous de 60 Hz, les basses sont quasi absente (longueur d'onde trop grande ?); à 60 Hz environ il y a une bosse et toute la pièce tremble (raisonnance ?); au dessus de 60 Hz,tout se passe bien .

Alors docteur ? Est-ce grave ?

Merci d'avance pour vos réponses

[Denis31]

Bonsoir,

Ce que j'ai pu constater: en dessous de 60 Hz, les basses sont quasi absente (longueur d'onde trop grande ?); à 60 Hz environ il y a une bosse et toute la pièce tremble (raisonnance ?); au dessus de 60 Hz,tout se passe bien .

Alors docteur ? Est-ce grave ?

Symptôme grave et courant, remède = placement (enceintes / position d'écoute) et/ou correction active.
En gros, ta position d'écoute est dans un ventre d'un mode 60Hz.

[STRA]

Salut

Jean Luc, pourquoi le tiers de la plus grande dimension de la pièce en limite basse? Je considère le quart de la plus grande diagonale si l'auditeur écoute dans l'axe médian.

Pareil pour le passage en pression "3D" a la demi longueur d'onde

En limite haute je considère la longueur d'onde de 2 parois parallèles les plus petites de la pièce reliant les enceintes a la position d'écoute. Au delà de ce passage en pression orthogonal ( j'utilise ce terme à tord ou a raison en faisant allusion aux enceintes modernes à multi petits hp de grave à proximité des murs latéraux)

Au dessus je n'ai aucune idée de la perception du rapport RT et fréquences multiples (x2, x4...) de la longueur d'onde citée précédemment, surtout sans une corrélation avec l'aménagement de la pièce modifiant cette transition ( la zone de transition du bas médium dans 25m2)

J'ai tendance à penser que le simple fait de passer a x4 ce chiffre nous amène dans les réflexions spéculaires identifiables a la RI

J'aimerai beaucoup connaître l'avis de Jpl au sujet de l'auralisation, les choix de positionnements pour les différentes prises de mesure avec sa sphère pulsante et la représentation visuel du comportement modal de la pièce en temps réel.

[amauryxiv]

En gros, ta position d'écoute est dans un ventre d'un mode 60Hz.

Bonjour Denis.
Qu'entends-tu par là ?
Quelqu'un peut-il traduire SVP ?

[STRA]

Une onde sonore a une fréquence donnée peut se visualisé comme des vagues sur l'eau.
Suivant les réflexions des murs au point d'écoute a 60hz dans ton cas le haut de la vague croiserait pil poil le creux de la vague d'une autre onde a 60hz réfléchie par un mur.

En avançant ou reculant ton point d'écoute tu peux changer ce creux par un pic...et un creux a une autre fréquence.

Cela peut tout simplement venir du mur frontal derrière tes enceintes.
Tu peux le calculer: f=344(célérité du son dans l'air) / 4xL( distance séparant le 1/3 du cône du hp émetteur...ou de l'évent si proche de sa fréquence d'accord, ce qui complique les choses si l'évent est a l'arrière de l'enceinte)

Un lien reprenant la formule de calcul de jl ohl et apportant pas mal d'infos

http://caotri.do88.free.fr/Musique/Tech ... cle/C5.doc

D'autres liens accessibles


http://infoscience.epfl.ch/record/176217/files/Étude%20expérimentale%20d'égalisation%20modale%20d%20une%20salle%20aux%20basses%20fréquences%20à%20l%20aide%20d%20absorbeurs%20électroacoustiques%20-%20ER%20RB%20HL%20IR%202012.pdf

Ce dernier lien est parfait pour des explications simples

http://www.audiosonica.com/fr/cours/pos ... _resonance

[amauryxiv]

Ok. Merci pour les liens. C'est vachement technique et pas à la portée de tout le monde ... en tout cas pas totalement à ma portée .

J'ai regardé surtout le dernier mais apparemment, d'après le second, le spectre se divise en 4 parties répondant chacune à un modèle: pas facile de s'y retrouver.
Je comprends assez bien le concept de mode, et conçois facilement que chez moi il y a un mode à 60 Hz, mais je ne m'explique toujours pas le creux dans la partie 35 - 60 Hz du spectre, sinon par un phénomène de diffusion (concept que je n'ai pas totalement compris).
Reprenez moi si je me trompe.

Merci encore de m'avoir aidé .