Principes d'acoustique - Considérations sur les modes de résonance en milieu fermé

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Nous l'avons dit plus tôt, que la distance entre les parois influence les fréquences des modes activés. La production des modes est un phénomène à tenir soigneusement sous contrôle car ils risquent d'altérer importunément le contenu en fréquences d'un son dans un lieu clos. On parvient à la situation idéale quand le lieu en question nous donne une réponse plate, ce qui signifie qu'il reproduit chaque fréquence proportionnellement au contenu original du son.

Supposons que le long de la longueur de la pièce où on est en train de produire les sons, on obtient un mode à la fréquence de résonance de 800Hz. Chaque fois que notre son original comptera, parmi les autres, la fréquence de 800Hz, celle-ci sera renforcée par le mode, et par conséquent notre perception des 800Hz en sera faussée, puisqu'elle a été amplifiée. Si également la largeur de la pièce est telle à produire un mode avec fréquence de résonance de 800Hz, l'action combinée des deux modes altérera davantage la réponse de la pièce au 800Hz. Si enfin, même la hauteur de la pièce produit le même mode, nous aurons un son dans lequel les 800Hz superposeront toutes les autres fréquences.

Il est évident que cette condition, du point de vue du son, est nuisible: la fréquence de 800Hz est reproduite outre mesure dans la pièce par rapport aux autres fréquences. Dans ce cas la réponse de la pièce est loin d'être plate; au contraire, elle présente un pic ostensible en correspondance des 800Hz. Heureusement que la situation qui vient d'être décrite représente le pire des cas imaginable, autrement dit le cas d'une pièce en forme de cube.

Supposons maintenant de différencier les trois dimensions de la pièce, et nous obtiendrons déjà que les trois modes axiaux primaires seront distribués sur trois fréquences différentes. Cette situation améliore la précédente mais crée de toutes façons de fortes irrégularités sur les trois fréquences de résonance (et sur leurs multiples, il n'est pas en effet toujours possible de négliger l'action des modes supérieurs aux primaires). Des études d'acoustique effectuées sur la distribution des modes ont mené à la proposition de rapports entre les trois dimensions d'une pièce, permettant d'obtenir des distributions assez uniformes sur tout le spectre de fréquence. Reportons ci-après certains triplets de rapports:

Tableau 15.1. Rapports entre les dimensions d'une pièce 

d1d2/d1d3/d1
11.141.39
11.281.54
11.62.33

où d1, d2 et d3 indiquent les trois dimensions de la pièce, soit: hauteur, longueur et largeur. Ces valeurs sont appliquées dans n'importe quel ordre aux dimensions du lieu, pourvu que le rapport entre les valeurs soit conservé. Il est à souligner que ces triplets ne représentent qu'une indication basée sur des théories mathématiques et non pas une loi générale.

Pour rendre vraiment uniforme la distribution des modes on peut projeter des lieux avec des parois non parallèles. De cette façon, la distance entre deux parois, l'une en face de l'autre, varie continuellement et donc les modes produits sont distribués plus ou moins uniformément sur un arc entier de fréquences. En général, les problèmes majeurs rencontrés avec les modes s'appliquent aux basses fréquences. Ceci advient parce que les modes à basse fréquence s'accumulent dans certaines zones, alors que ceux à haute fréquence sont distribués uniformément le long de la partie supérieure du spectre.