Hall Acoustics
La prévision de la qualité acoustique
des salles et des grands volumes polyvalents

Ó
Tisseyre & Associés

IDDN FR 001 420 005 00 SP 1999 000 30500



Présentation du Logiciel - Module salle d'écoute -
Calculs : Eclairement acoustique - Décroissance temporelle - Décroissance spatiale - Intelligibilité - Directivité

PRESENTATION

Les logiciels de prévision développés pour l'environnement Windows par TISSEYRE & Associés sont la base des maquettes informatiques, supports de la conception acoustique architecturale des ouvrages et opérations étudiées par TISSEYRE & Associés ; ce qui garantit les résultats obtenus par ses maquettes.

Le logiciel HALL ACOUSTICS effectue la simulation du comportement acoustique d'une salle à l'aide de la technique des éléments finis, et permet ainsi l'analyse des contraintes. Il est basé sur l'hypothèse de réflexion du son diffuse sur les éléments de parois (mailles) et directive sur les parois.

Adapté à des volumes de forme quelconque, il permet d'évaluer et de visualiser la qualité acoustique et ainsi d'optimiser la conception du local étudié et du mobilier.

Deux grandes familles de salle peuvent être étudiées :

Salles à activités musicales : concert halls, opéras, studios d'enregistrement, etc…
Salle d’écoute : théâtres, salles de conférences, salles de spectacles, etc...

La technique du maillage permet d'adapter la précision du calcul aux contraintes et objectifs recherchés.

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MODULE SALLE D'ECOUTE

I - Modélisation géométrique

  • Création du volume de la salle, par utilisation d'Autocad.
  • Visualisation de la salle, vues diverses, zoom, vérification de la constitution
    des parois : algorithme de vérification automatique.
  • Maillage des parois : l'opérateur choisit la finesse du maillage en fonction des contraintes acoustiques différentielles sur chacune des parois.
  • Affectation des coefficients d'absorption sur chacune des parois et sur le mobilier.
  • Positionnement des musiciens et des orateurs.
  • Choix des instruments : spectres et directivités.

II - Calculs

  • Niveaux sonores, T60, échogramme.
  • Décroissance du son dans l’espace et Gmid.
  • Eclairements acoustiques relatifs sur les parois de la maquette.
  • Indices acoustiques de la salle : définition, clarté, fraction latérale.
  • Directivités de réception : les directions d'où provient, en un point de réception donné, l'intensité acoustique
    • Directivité statique (source sonore constante)
    • Directivité dynamique (source impulsionnelle) avec répartition temporelle des énergies reçues : instantanées ou cumulées


Maquette de l'Opéra de Shanghaï

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CALCULS

Calcul de l'éclairement acoustique

A partir des directivités des instruments de musique ou de la voix, est calculée la répartition sonore dans la zone auditeurs ou acteurs.


Violon 1 kHz

Flûte 1 kHz

Saxophone 1 kHz


Grand Auditorium Rainier III Monte Carlo
Couverture sonore formation orchestrale concert symphonique – 2 dB(A)/ changement de couleur

La technique du maillage permet de visualiser l'influence du mobilier : exemple de rehausse acoustique de l'auditorium de Monte-Carlo


Echogramme avec et sans rehausse acoustiques sur les fauteuils – augmentation de 0.2 seconde

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Calcul de la décroissance temporelle

Les méthodes classiques et les méthodes statistiques n'offrent qu'une solution partielle au calcul de la décroissance temporelle du son. Aussi, le logiciel HALL ACOUSTICS permet d'établir automatiquement l'échogramme sur les 300 premières millisecondes, domaine essentiel pour calculer l'ensemble des paramètres objectifs de salles, EDT, D50, C80, LF, G.

Palais des congrès de Kiev, décroissance temporelle

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Calcul de la décroissance spatiale

Le calcul est effectué dans n'importe quelle direction et permet de visualiser l'augmentation ou la perte d'énergie due à l'orientation de tel ou tel réflecteur.
Ce calcul permet de prévoir le niveau sonore des équipements techniques.





Niveaux sonores induits par les luminaires
Official reception building – Yamama Palace - Riyadh



Niveaux sonores induits par la ventilation

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Calcul de l'intelligibilité

A partir de la modélisation de la salle, le pourcentage de compréhension des phonèmes émis par un locuteur est déterminé pour tout point de la salle.


Carte de l'intelligibilité du théâtre de la Cité à Toulouse

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Calcul de la directivité

Cette grandeur représente l'intensité reçue depuis toutes les directions de l'espace en un point de réception choisi. Elle permet de visualiser les directions principales d'arrivée de l'intensité acoustique au point choisi.
La directivité dynamique (évolution de cette représentation avec le temps) permet, elle, la visualisation de l'énergie reçue en fonction du temps ainsi que le calcul de la fraction latérale (LF). Ceci permet de contrôler la superposition des plans sonore et visuel.

1/Directivité statique


Grand auditorium du palais des congrès Porte Maillot – PARIS


Directivité de réception
vue de dessus, avec réflecteur

Directivité de réception
vue de dessus, sans réflecteur
Inclinaison et conception des panneaux latéraux. Visualisation de leur effet sur l’efficacité latérale de perception.

2/Directivité dynamique


Grand Auditorium Rainier III Monte Carlo
Directivité de réception en grande formation - Réception latérale droite au chef d’orchestre

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Principales maquettes réalisées à ce jour :
Opéras : Acropolis Nice, Opéra de Shanghaï, Opéra de Chongqing, Opéra de Pékin, Opéra de Canton.
Palais des congrès : Porte Maillot Paris, Kiev Ukraine, Berlaymont 2000 Belgique, Al Shura Riyadh.
Auditoriums : Concert Hall de Pékin, Saint-Jean Corbeil, Alençon, Bayonne, Toulouse, Bayeux, Monte-Carlo.
Théâtres : Neuilly, Périgueux, Narbonne, Nîmes, Vincennes, Toulouse, Dinan, Les Célestins à Lyon.
Grands volumes : Grand Palais Paris, Official Reception Building Riyadh.