Principes d'acoustique

La correction acoustique

Dans la plupart des cas, les principaux défauts d’une salle possédant un grand volume sont un temps de réverberation trop long avec des résonances marquées, voire des échos.
L’utilisation du terme correction acoustique signifie simplement de rendre une salle moins sonore en réduisant ces défauts.

La modification dépend de la fonctionnalité de la pièce suivant son utilisation : musique, vidéo, restauration, bureau… il est donc nécessaire d’ajuster l’acoustique de la salle et de la corriger en fonction de l’usage prévu. Dans certaines situations l’effet rechercher est de favoriser ou d’améliorer la perception du message sonore. Dans d’autres cas, au contraire, on cherche à se protéger du bruit en réduisant son niveau. Il existe donc plusieurs moyens d’action : l’un d’eux à pour but d’utiliser la propriété de réflexion ou d’absorption sélective des matériaux et des revêtements.

Dans les petits locaux la démarche est différente que dans les grandes salles car la durée de réverbération étant très court, les critères basés sur la réverbération (TR, C 80 …) ne sont plus adaptés.
En revanche, comme la salle est petite, on constate souvent des résonances marquées qu’il faut éliminer.
Une réponse au problème consiste à supprimer le parallélisme des parois, et si les résonances persistent, il est nécessaire de disposer des panneaux acoustiques ou des résonateurs accordés sur la fréquence à éliminer.

Réflexion

Une réflexion est spéculaire lorsqu’une onde sonore frappe une paroi.
Si la longueur d’onde est inférieure devant les dimensions de l’obstacle (hautes fréquences) l’onde sonore se comporte comme une balle frappant un mur, ou comme un rayon lumineux frappant un miroir.
Dans ce cas elle réagit aux lois de l’optique géométrique ou des lois de Descartes on parlera donc d’acoustique géométrique. On modélise alors l’onde sonore par une droite (entre deux obstacles) appelé <<rayon sonore>> , l’angle de réflexion est alors égal à l’angle d’incidence, on explique alors que l’onde subit une réflexion spéculaire.
C’est pourquoi l’onde doit être environ dix fois plus petite que les dimensions de l’obstacle.
Par exemple, imaginons un panneau de 1 m de coté : seuls les sons dont la longueur d’onde est inférieure à 10 cm, autrement dit dont la fréquence est supérieure à 3 400 Hz subiront une réflexion spéculaire sur ce panneau.

Une réflexion diffuse est produite si l’onde incidente est réfléchie dans de multiples directions.
Pour créer de tels réflexions sonores, nous avons besoin d’une surface diffusante qui présente des irrégularités, créant un son du même ordre de grandeur que la longueur d’onde de l’onde incidente.
Dans une salle, il est toujours recommandé d’avoir une bonne diffusion des ondes sonores.

Les éléments de la correction acoustique installés dans les salles, sont liés aux résultats des calculs, des essais, et de nos connaissances. La taille des éléments, les matériaux, leur placement et aussi leur fonctionnalité dans les salles, jouent un rôle très important pour définir une bonne acoustique de la salle.

Absorption

Le phénomène d’absorption acoustique est créé lorsqu’une onde sonore rencontre une paroi et qu’une partie de l’énergie est absorbée. Une certaine quantité de l’énergie est alors transformé en chaleur. Pour créer ce phénomène il faut que l’énergie acoustique de l’onde provoque la vibration d’un corps matériel. Celui-ci peut être de trois types : l’absorption par matériaux poreux, l’absorption par panneau absorbant et l’absorption par résonateur.

Selon le type d’absorption, l’énergie réverbérée dans la salle fait vibrer l’air se trouvant dans les pores et les cavités ou le panneau. Il en résulte donc des frottements, ce qui conduit à une dissipation de l’énergie acoustique en chaleur : cela explique pourquoi le niveau sonore diminue dans une salle.

Des éléments de correction acoustique mal placés et non proportionnelle peuvent entraîner des phénomènes inattendus comme trop d’absorptions ou trop de réflexions ce qui engendre un obstacle majeur dans l’aboutissement d’un projet. Parfois, un simple transfert de ces éléments peut réduire voire éliminer des anomalies acoustique indésirables.

Les éléments de la correction acoustique placés de manière incorrecte ou mal proportionnés peuvent entraîner des phénomènes inattendus (trop d’absorptions ou trop réflexion)
 

Les ondes stationnaires

Les pièces possédant une géométrie simple (carrées ou rectangulaires) peuvent aggraver les résonances dans les basses fréquences. Lorsque la distance entre deux parois symétriques est égale à la demi-longueur d’onde d’une fréquence, celle-ci reste emprisonnée entre les deux parois. Ces dernières colorent alors le son et créent des pics de puissance allant de 10 à 20 dB à certaines fréquences jusqu’à 200Hz pouvant provoquer de fortes vibrations de la pièce et un effet de masque.

Disposition dans la salle

Un bon espace est un espace permettant de positionner 5 enceintes autour de la position de l’ingénieur avec l’emplacement du caisson. Toutes les enceintes doivent être placées autour d’un cercle imaginaire et équidistant du point d’écoute.

Installation en 5.1

L’enceinte centrale est face à l’utilisateur, les enceintes se situant à gauches et droite sont disposées à 30° de l’élément centrale et les enceintes arrières gauche et droite sont placées à 100° par rapport au centre.

Filtrage en peigne

Lorsqu’on place une enceinte contre un mur, il peut se produire un phénomène appelé filtrage en peigne c’est à dire que l’auditeur reçoit le son direct en provenance de l’enceinte, puis peu de temps après il reçoit la réflexion en provenance de la paroi. Le filtrage en peigne peut être détourné en encastrant les enceintes dans les murs. En effet le filtrage en peigne n’est pas caractéristique aux petits locaux, mais il y est mieux perçu car l’auditeur étant plus proche des enceintes donc du son direct et les réflexions précoces jouent un rôle relativement plus important que dans une grande salle.

Studio d’enregistrement

Il est conseillé que le studio ait une réponse fréquentielle la plus plate possible, de maniéré à ne pas déformer le timbre du son enregistré.
Mais le mixeur engendre également l’acoustique de la cabine où il se trouve, ce qui peut influer sur son mixage. Il ne faut donc pas que la cabine ait des résonances trop marquées car lorsque les auditeurs écoutent la musique dans leur salon, celle-ci contient l’acoustique du studio d’enregistrement, mais pas celle de la cabine de mixage. Il est donc primordial que l’acoustique de la cabine de mixage influe le moins possible sur le mixage.

Home cinéma

L’intelligibilité du message sonore est liée à l’acoustique de la salle, alors vous devez pouvoir entendre et comprendre avec distinction les composants de l’orchestration et les voix avec netteté.

Un bonne acoustique de home cinéma nécessite un temps de réverbération de 0.4 à 0.6 secondes à 1000 Hertz

Construction

Si vous décidez de construire une nouvelle salle, c’est l’occasion de la concevoir spécifiquement pour la production multicanaux et si vous vous lancez dans des projets professionnels, il est préférable de consulter un acousticien ou une entreprise familière avec ce type de construction au moment de la conception de la salle.
Le résultat n’en sera que plus adapté à vos attentes.