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LICENCE
SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES - 3
MENTION ARTS ET TECHNOLOGIES
SPÉCIALITÉ : MATERIAUX SONORES ET ENREGISTREMENT MUSICAL
TD 2 Acoustique des salles
Partie 1 : Caractéristiques d’une salle à partir de mesures.
Dans l’annexe 1, vous allez trouver les relevés de deux mesures effectuées avec un signal
« bruit blanc » :
• Bruit blanc dry (mesure en champ de pression directe – pas de réverbération).
• Bruit blanc en salle (mesure champ de pression)
• Le troisième relevé correspond à une analyse comparative, par un outil de traitement
de signaux, des deux mesures précédentes. Il s’agit de la réverbération du bruit blanc
(pas de champ direct).
1. Quelles caractéristiques mettent en évidence les différents relevés.
2. Sur le troisième relevé, que vous aurez schématiquement reproduit, repérez les trois zones
caractéristiques du champ réverbéré.
A l’aide des données de l’annexe 1 et notamment des zoom (2eme page de l’annexe 1) :
3. Relevez le décalage temporel entre le signal direct et le signal réverbéré. On notera ce
temps le Tdelay. Expliquez succinctement votre démarche.
4. Relevez le temps de réverbération Tr60 de la salle. Expliquez succinctement votre
démarche.
5. Estimez le libre parcours moyen <l> à partir de Tdelay et de la célérité de l’air
(Cair = 340 m.s-1).
6. Déterminez l’expression de Tr60 en fonction de <l> et de αmoy (coefficient moyen de la
salle) dans l’hypothèse de Sabine.
7. Calculer αmoy.
8. Dans le cas où on suppose une salle parfaitement cubique. Calculez les dimensions de la
salle.
Partie 2 Etude de l’évolution du champ sonore dans la salle.
On considère que le signal sonore « bruit blanc » (dont le niveau de puissance est indiqué dans
l’Annexe 1) est produit dans une salle de dimension (19,5m x 10m x 7m) dont la hauteur est h = 7 m.
Le coefficient d’absorption moyen de la salle est considéré égal à αmoy = 0,2.
1. Calculez le temps de réverbération Tr60 dans l’hypothèse de Sabine.
Lors des mesures effectuées dans la salle on constate le niveau de pression directe Lpd est égale au
niveau de pression réverbéré Lpr :
2. Calculez le niveau de pression réverbérée Lpr,
3. En déduire le niveau de pression directe Lpd et total LpTotal au point de mesure.
4. Calculez la distance source-point de mesure r.
Partie 3 : Caractéristiques d’un haut-parleur
L’Annexe 2 correspond à un extrait d’un catalogue de haut-parleur de la société AUDAX.
1. Déterminez la fréquence de résonance du haut-parleur Fs à partir de la courbe
d’impédance.
2. Calculez la masse de l’équipage mobile Mms.
3. Calculez le rayon actif Rm du haut-parleur.
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SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES - 3
MENTION ARTS ET TECHNOLOGIES
SPÉCIALITÉ : MATERIAUX SONORES ET ENREGISTREMENT MUSICAL
TD 2 Acoustique des salles
On souhaite déterminer les caractéristiques de rayonnement de ce haut-parleur en vue d’une
implantation dans une salle, pour cela on effectuera les calculs à la fréquence f = 2000 Hz :
4. Existe-t-il un angle d’annulation pour la fréquence 2000 Hz ?
5. Calculez le facteur de directivité Q dans l’axe du haut-parleur à la fréquence f = 2000 Hz.
Expression du libre parcours moyen :
Fonction de directivité d’un haut-parleur :
<l> = 4.V
S
( )
( )
2.π ) .R
(
Q= λ
2
Facteur de directivité d’un haut-parleur :
Résistance de rayonnement :
Angle d’annulation βannul :
)
)
 J1 2.π .R m.sin(β ) 

h(β)=2. λ
 2.π .R m.sin(β) 
λ


2
m
R1
( )
( )
 2.J1(2. 2.π .R m) 
λ

R1=1−

2. 2.π .R m 
λ


(2.λπ ).Rm.sin(β
annul
) = 3,83
Annexe 1 : Relevés de mesure dans une salle
•
Bruit blanc « dry » (toutes les fréquences) Niveau de puissance de la source : 100 dB
Durée du signal : 630 ms
•
Bruit blanc dans la salle (toutes les fréquences). Niveau de puissance de la source : 100 dB
•
Evolution du champ réverbéré dans la salle (son direct éliminé par traitement du signal)
Annexe 1 : Relevés de mesure dans une salle (suite)
•
Début du signal réverbéré (son direct éliminé).
•
Zoom du signal réverbéré (son direct éliminé).
-51,34
dB
-51,89
dB
-52,58
dB
-53,34
dB
-54,16
dB
-55,08
dB
-56,10
dB
-57,26
dB
-58,60
dB
-60.19
dB
-62,12
dB
-64,62
dB
-68,14
dB
-74,16
dB
-96,31
dB
-74,16
dB
Annexe 2 : Haut-parleur AUDAX AP 130 G2
PRIMARY APPLICATION
Nominal Impedance
6 ohms
Z
Resonance
#######
Fs
Frequency
Nominal Power
40 W
P
Handling
Sensitivity (1 Watt /
87,9 dB
E
1m)
VOICE COIL (bobine mobile)
Voice Coil Diameter
25 mm
Ø
Minimum
5,7 ohms
Zmin
Impedance
Shielded ##### Coated Paper Cone
DC Resistance
5,2 ohms
Re
High Impact Polymer Chassis
Voice Coil
0,39 mH
Lbm
Fully shielded magnet system for audio video application Inductance
Voice Coil Length
10 mm
h
Number of Layers
2
n
Non resonant high impact polymer chassis
Built in cosmetic ring designed for front-rear
MAGNET
and recessed mounting
Magnet Dimensions 72×15 / 60×10
Ø×h
Coated paper cone
mm
High loss rubber surround
Magnet Weight
0,35 kg
m
High temperature voice coil
Flux Density
1T
B
Force Factor
4,77 NA -1
BL
2,5 mm
Xmax Linear Excursion
PARAMETER