Acoustique
d'une salle de répétition. Bac S Nlle Calédonie 2015
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Studio de répétition du choeur.
Situé
au niveau -4, ce studio permet aux chanteurs du choeur de préparer
musicalement les partitions d'opéra avant leur participation aux
répétitions de mise en scène. Un traitement acoustique absorbant revêt
les murs et le plafond, permettant aux chanteurs de chanter à pleine
voix, comme s'ils étaient dans le même volume que celui de la grande
salle.
Hauteur : 5,30 m
Largeur moyenne : 10,60 m
Profondeur : 12,40 m.
Formule de Sabine.
Le
son dans une pièce fermée se prolonge après arrêt de l'émission sonore
et cela peut nuire à la bonne intelligibilité du message à diffuser. Ce
sont les multiples réflexions dans la pièce qui prolongent la
persistance du son, phénomène plus généralement nommé réverbération.
La formule de Sabine donne le temps de réverbération TR
qui correspond à la durée nécessaire en seconde, pour que l'intensité
(suffisamment grande) d'un son émis dans une pièce décroisse de 60 dB
après extinction de la source (cette valeur numérique équivaut à une
impression de disparition du son) :
TR=k V /A
avec k = 0,16 s.m-1
V : volume de la pièce en rn3
A : aire d'absorption équivalente en m2.
A= S Siai
Si: surface d'une paroi de la pièce considérée en m2
ai : coefficient d'absorption de la paroi (sans unité).
Tessiture de la voix humaine
La
tessiture est l'ensemble des notes qui peuvent être émises par une voix
de façon homogène (même qualité de timbre et d'harmoniques). Ces
tessitures sont nommées «basse », «baryton », «ténor », etc. selon le
domaine de fréquences couvert par le chanteur ou la chanteuse. On
pourra se référer au schéma ci-dessous.
Mesures de temps de réverbération dans la grande salle de l'Opéra de Lyon pour différentes fréquences :
| Fréquence (Hz) | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | | Temps de réverbération (s) | 1,07 | 1,02 | 0,91 | 0,84 | 0,72 |
Problème
Le sol de la salle de répétition du choeur est en parquet lamé.
Quel(s)
matériau(x) peut-on choisir, pour habiller les murs et le plafond, si
l'on souhaite un temps de réverbération le plus proche possible de
celui de la grande salle ? Le même matériau sera choisi pour recouvrir les murs et le plafond.
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Volume du studio de répétition : V =5,30 *10,60*12,40 =696,6 m3.
0,16 V = 0,16*696,6 =111,46 m3.
Surface des murs et du plafond : S = 2(10,60+12,40)*5,30 + 10,60*12,40=375,2 m2.
Surface du sol : Ssol=10,60*12,40 =131,4 m2.
| Fréquence (Hz) | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | | Temps de réverbération (s) | 1,07 | 1,02 | 0,91 | 0,84 | 0,72 | | A =0,16V / TR =111,46 /TR (m2) | 104,2 | 109,3 | 122,5 | 132,7 | 154,8 | | Aire équivalente du sol : Asol =Ssol aparquet lamé (m2) | 2,63 | 3,94 | 10,5 | 15,8 | 14,5 | | Aire équivalente murs et plafond : A'=A- Asol (m2) | 101,6 | 105,4 | 112 | 117 | 140 | | a = A' / S = A' / 375,2 | 0,27 | 0,28 | 0,30 | 0,31 | 0,37 |
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Cas des murs et plafond recouverts d'aggloméré de liège :
| Fréquence (Hz) | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | | Temps de réverbération (s) de la grande salle | 1,07 | 1,02 | 0,91 | 0,84 | 0,72 | | Aire équivalente du sol : Asol =Ssol aparquet lamé (m2) | 2,63 | 3,94 | 10,5 | 15,8 | 14,5 | | a aggloméré de liège | 0,15 | 0,26 | 0,22 | 0,22 | 0,20 | | Aire équivalente murs et plafond : A'= a S = 375,2 a(m2) | 56,3 | 97,6 | 85,5 | 85,5 | 75 | | A =Asol + A' | 58,9 | 101,5 | 96 | 101 | 89,5 | | TR =0,16 V / A (s) | 1,9 | 1,1 | 1,16 | 1,10 | 1,24 |
Ce matériau ne peut pas convenir pour toutes les tessitures, TR étant supérieur au temps de réverbération de la grande salle.
Choix n°1 : fibres de bois compressé :
| Fréquence (Hz) | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | | Temps de réverbération (s) de la grande salle | 1,07 | 1,02 | 0,91 | 0,84 | 0,72 | | Aire équivalente du sol : Asol =Ssol aparquet lamé (m2) | 2,63 | 3,94 | 10,5 | 15,8 | 14,5 | | a fibre de bois compressé | 0,15 | 0,44 | 0,44 | 0,44 | 0,53 | | Aire équivalente murs et plafond : A'= a S = 375,2 a(m2) | 56,3 | 165 | 165 | 165 | 199 | | A =Asol + A' | 58,9 | 169 | 176 | 181 | 214 | | TR =0,16 V / A (s) | 1,9 | 0,67 | 0,63 | 0,62 | 0,52 |
Ce matériau peut convenir pour toutes les tessitures à l'exception d'une partie des basses, TR étant inférieur au temps de réverbération de la grande salle..
Choix n°2 : tissu tendu sur molleton :
| Fréquence (Hz) | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | | Temps de réverbération (s) de la grande salle | 1,07 | 1,02 | 0,91 | 0,84 | 0,72 | | Aire équivalente du sol : Asol =Ssol aparquet lamé (m2) | 2,63 | 3,94 | 10,5 | 15,8 | 14,5 | | a tissu tendu | 0,10 | 0,38 | 0,42 | 0,85 | 0,82 | | Aire équivalente murs et plafond : A'= a S = 375,2 a(m2) | 37,5 | 143 | 158 | 319 | 308 | | A =Asol + A' | 40,1 | 147 | 169 | 335 | 323 | | TR =0,16 V / A (s) | 2,8 | 0,76 | 0,66 | 0,33 | 0,34 |
Ce matériau peut convenir pour toutes les tessitures à l'exception d'une partie des basses, TR étant inférieur au temps de réverbération de la grande salle..
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