Acoustique et sonorisation Partie 1

Acoustique :

Etablir un lien structuré entre une expérience auditive et une réalité physique de production sonore.

Pour cela : présentation des différents modèles existants des sources sonores et de leurs rayonnements, des spécificités acoustiques et électroacoustiques des microphones, des caractéristiques objectives des transformations subies par les signaux propagés acoustiquement, ainsi que des effets perceptifs de ces transformations.

L’objectif est de permettre à l’élève de prévoir au moins qualitativement et si possible quantitativement, ce qui changera dans son écoute lorsqu’il modifiera certains paramètres physiques des conditions de production du son;

A 1 : Acoustique élémentaire

Compréhension intuitive du phénomène acoustique et la propagation du son : Origine de la force de pression,

Distinction des vitesse des molécules, vitesse acoustique de l’air et vitesse de l’onde acoustique,

Ordres de grandeur en acoustique,

Cadre de l’acoustique linéaire,

Interdépendance entre les variations spatio-temporelles de la pression et de la vitesse acoustique,

Lois de propagation,

Notion d’énergie acoustique et d’intensité acoustique,

Concept de niveau sonore et ses règles de sommation

A 2 : Perception élémentaire 

Comment perçoit-on les niveaux et les timbres ?

Zones de la perception auditive

Oreille physiologique

Concept de Sonie et ses règles de sommation 

Distorsions spectrales en fonction du niveau d’écoute

Perception des hauteurs

A 3 : Bases acoustiques 

Types élémentaires de propagation et de production sonore :

Onde plane et Onde sphérique ;

Notion d’onde harmonique et notation complexe

Modèle idéal du champ diffus ; notion de quantité d’absorption, équations du niveau sonore et de la distance critique

Deux termes de la vitesse pour l’onde sphérique : propagation et effet de proximité

Prise en compte de la directivité des sources

Introduction à la fonction de Green ; interprétation des réponses impulsionnelles

Simulation de la propagation acoustique dans une salle : sources images et suivi de rayons

A 4 : Acoustique des salles 

Liens entre paramètres physiques et caractéristiques du signal propagé

Réflexion des ondes planes dans le cas d’une « réaction locale », concept d’impédance acoustique d’une paroi

Impédance acoustique d’une membrane acoustique, interprétation en résonateur

Coefficient d’absorption en fonction de la direction d’arrivée de l’onde plane, formule de Paris en champ diffus

Formules de Sabine et d’Eyring, utilisation des tables d’absorption

Modes propres : introduction à la théorie, interprétation en résonateurs, formes simples en dimensions 1 et 2

Notions de diffusion et de diffraction

Lois de l’isolation et des salles couplées

A 5 : Qualité de l’acoustique des salles 

Lien entre critères objectifs et facteurs perceptifs :

Notion de facteur perceptif, méthodologie des tests perceptifs

Etat de l’art sur l’explication des facteurs perceptifs par des critères objectifs

Impact des conditions d’écoute sur les facteurs perceptifs

Speech Transmission Index comme mesure de l’intelligibilité de la parole

A 6 : Microphones 

Les technologies et leurs spécificités acoustiques et électriques :

Modèles électromécaniques des microphones électrodynamiques et électrostatiques,

Caractéristiques techniques,

Directivité des microphones, effet de proximité,

Effets de diffraction et de phase

A 7 : Rayonnement 

Les principaux modèles de production sonore pour les instruments de musique et les haut-parleurs :

Le dipôle et la flûte : les différents modes d’interférence pour la propagation des harmoniques paires et impaires ; cas du régime forcé

Le piston plan circulaire, les haut-parleurs et les cuivres : diagrammes de directivité en fonction du rapport longueur d’onde sur rayon du piston

Le rayonnement des modes propres de plaques et les instruments à corde

FSMS 1

Contrôle continu puis rendu d’un dossier personnel de design de système adapté à des contraintes de salle et de projet.

2 Epreuves écrites :

- Acoustique

- Sonorisation