Réverbérations :

• Définition :

  
  

  La réverbération correspond à la persistance du son aprés extinction de la source. En fonction de l'endroit où l'on se trouve, ce phénomène sera plus ou moins observable comme par exemple si l'on prend grossièrement une église et une pièce meublée ayant de la moquette, la réverbération ne se manifestera pas de la même manière. Cela peut s'expliquer notamment d'une part avec le volume interne de la pièce et d'autre part avec l'absoption due aux parois et aux elements présents dans la pièce.

  
  

  De manière plus précise, la réverberation est le mélange entre les reflexions directes et indirectes lorsqu'une perturabation se présente dans le cadre de la pièce. Ce mélange se verra décroitra progrossivement avec la dissipation du son.

  
  

  Les architèctes et ingénieurs du son se sont sans cesse préoccupés de l'acoustique des lieux et ont chercher à le comprendre et à le maitriser afin d'avoir le meilleur rendu possible. Ce phénomène acoustique a généralement un effet positif sur le rendu musical mais trop de réverbération peut diminuer la distinction des différentes fréquences de résonnances et trop peu peut nuire à l'effet d'harmonie de la musique.

  
  

• Temps de réverberation (ou RT60 en anglais) :

  
  

  Le temps de réverbération noté RT60 est le temps que met le signal sonore à diminuer de 60 dB aprés exitation de la source. Autrement dit, une chute de 60 dB équivaut à atteindre une énergie environ 1000 fois plus faible que la valuer initiale. Ce temps est qualifié d'"optimal" lorsqu'il s'agit d'obtenir une acoustique adaptée à l'utilisation d'un espace tel qu'une salle de concert.

  
  

  Ainsi, en fonction du type de salle, on peut en déduire les matériaux à utiliser et la géométrie à adopter dans le but de créer le meilleur rendu acoustique possible pour une salle.

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

  A travers cette illustration, on peut voir que le son ne se propage pas de la même manière dans une salle qu'à l'air libre car il faut aussi prendre en compte les ondes sonores réflechies appelées son "indirect" causé par les murs de la salle.

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

  Aprés les premières reflexions, le son diffus se verra décroistre de manière uniforme jusqu'à atteindre 0 dB sans compter les bruits de fond déjà présent dans toute la salle (ex : personne qui parle, bruit d'une machine constant, etc..).

  En fonction de l'endroit où l'on place par rapport à la source, le RT60 varie. Par exemple si l'on se met à une distance relativement proche de la source, le son direct sera perçu avec beaucoup plus de puissance que le son réfléchie sur les parois de la salle car ce dernier se vera masqué ou négligé par la puissance sonore du son direct ressenti, donc le temps de réverberation sera plus faible à cette position. Cette fois-ci, si l'on se place à une plus grande distance de la source, le son direct sera atténué avec la distance et il y aura plus de réfléxions du son avant d'être perçu donc le temps de réverberation sera plus élevé dans ce cas.

  
  

• Calcul du temps de réverbération :

  
  

  Plusieurs formules ont été établie dans l'optique de lier le RT60 aux caractéristiques géométriques d'une salle ainsi qu'aux matériaux qui la compose. Le calcul de ce temps repose sur une étude par régression linéaire de la décroissance de la courbe du signal sonore lors de la chute de 60 dB. On parlera alors d'une "approximation" du temps de réverberation car celui-ci ne peut pas être prédit exactement quelque soit le type d'impulsion.

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• Aire d'absorption effective :

  
  

  Ici, nous allons calculer l'aire d'absorption effective A de notre boite seule sachant que la surface d'absorption de la boite est:

  $$S =\sum_i S_i $$

  Si : aire de la surface d'indice i

  $$A =\sum_i S_i \alpha_i$$

  Avec alpha indice i qui représente le coefficient d'absorption du matériau i où " i " représente le ième élément absorbant de la pièce.

  
  

  On définit ainsi le coefficient d’absorption moyen :

  $$\alpha = \frac{A}{S}$$

  
  

  Remarque: Pour des espaces de très grandes dimensions, il est nécessaire, afin d'obtenir des résultats précis, de prendre en compte l’absorption de l’air. Le changement de la valeur de la vitesse du son selon la température de la salle est également à prendre en comte, on veillera donc à la mesurer avant chaque mesures.

  
  
  

  On pourra alors utilisé la formule de Sabine, certes imprécise, mais efficase lorsqu'il s'agit d'approximer grossièrement le temps de réverberation d'une salle. L'acousticien pionnier américain Wallace Clement Sabine (1868–1919) s'est appuyé sur un raisonnement statistique en disant que le RT60 était proportionnel au volume de la salle divisé par le produit de la surface des parois par leur coefficient d'absorption moyen.

  
  

  Formule de Sabine :

  $$T= 0,16\frac{V}{A}$$

  
  

  cette formule s'applique pour une salle ayant des parois peu absorantes car si elles le sont trop alors le coefficient d'absoption noté alpha tendra vers 1. Dans ce cas particulier, la formule de Sabine donne un résultat non nul alors qu'il ne devrait pas y avoir de réverbération. Ceci prouve dans un certaine sens que cette formule n'est rtelativement pas précise comme dit précedemment.

  Une autre formule inspirée de celle de Sabine fut mise au point par Carl F. Eyring en 1930 convenant cette fois ci à des espaces plus absorbant où le logarithme de un moins le coefficient d'absorption en valeur absolue remplace au dénominateur le coefficient d'absorption de la formule de Sabine.

  
  

  Formule d'Eyring :

  $$T = 0,16 \frac{V}{\sum{S_i * ln(1-\alpha_i)}}$$