la reverberation

Réflexions, Résonances, Réverbération, Echos

la reverberation

Messagepar christubes » 15 Jan 2014, 13:28

JP vous aviez répondu : "La persistance du signal dans une petite pièce après extinction de la source, correspond à la décroissance des réflexions spéculaires et ne peut pas être assimilée à de la réverbération. Le calcul de la durée se fait par "lancé de rayon" (jusqu'à un ordre donné) et pas par les formules de calcul de la réverb. Cette durée n'est pas uniforme dans toute la pièce contrairement à la réverbération.

Je maintiens: la réverbération n'existe pas dans les petits volumes.
Une preuve parmi d'autres: pour mesurer l'absorption des matériaux, on utilise une chambre réverbérante dont les murs sont épais et très lisses. Le volume doit être supérieur à 200m3 si on veut mesurer à partir de 125Hz et au delà. En outre, la géométrie est très particulière. C'est nécessaire pour produire un champ diffus à peu près uniforme. On est très éloigné d'une pièce d'écoute.



Je comprends pas, si les paroies sont trés lisses la reverbération ne serait elle donc pas de nature " speculaire "?

à l'oreille se serait une densité de multis-échos decroisant? Si dans le même local on remplace tout les paroies lisse par des diffuseurs de toute taille, que devient la reverbe? ne serait elle pas plus dense? le temps de décroissance change t'il?

Comment reconaitre une reverbe de type speculaire et de type difusante?

Un autre point concerant la corrélation: Vous ditez que pour casser la réponse en peigne ( onde direct plus reflechi ) vous rajoutez des diffuseurs à proximité des enceintes, donc un son diffu n'est plus correlé on est d'accort?

Bon, si on place 2 micros omnidirectionnel dans un local completement reverbérant, il y a t'il une corrélation entre les 2 signaux? J'imagine que dans les graves oui et la limite de corrélation dans le spectre dépendra de la distance auquelle les micros sont espacés.

Au delà de cette limite, peut on considérer la decorélation des deux signaux comme 2 generateur de bruit rose totalement indépendant?
( c'est à dire aucune expression de la phase entre les 2 en autre )

Je me pose ces questions car je n'est jamais essayé de la prise de son dans une salle complettement reverbérant, à moi qu'une cathédrale le soit??

Cordialement.
christubes
 
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Re: la reverberation

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 15 Jan 2014, 18:15

christubes a écrit:Je comprends pas, si les paroies sont trés lisses la reverbération ne serait elle donc pas de nature " speculaire "?

Dans une chambre réverbérante, le libre parcours moyen est environ 4m et la réverbération est de l'ordre de 12 secondes. La distance parcourue par chaque rayon est de 4km soit 1000 réflexions. La loi de Maas permet de calculer le nombre total de réflexions (ça se chiffre en millions). D'où le champ diffus.

à l'oreille se serait une densité de multis-échos decroisant? Si dans le même local on remplace tout les paroies lisse par des diffuseurs de toute taille, que devient la reverbe? ne serait elle pas plus dense? le temps de décroissance change t'il?

Si on couvre les parois par des diffuseurs, la surface augmente et la réverb diminue.

Comment reconaitre une reverbe de type speculaire et de type difusante?

Si la réverb est parfaite, la réponse est linéaire.
Si vous voyez des bosses => il y a des interférences. Les interférences sont liées à des problèmes de phase.

Un autre point concerant la corrélation: Vous ditez que pour casser la réponse en peigne ( onde direct plus reflechi ) vous rajoutez des diffuseurs à proximité des enceintes, donc un son diffu n'est plus correlé on est d'accort?
Bon, si on place 2 micros omnidirectionnel dans un local completement reverbérant, il y a t'il une corrélation entre les 2 signaux? J'imagine que dans les graves oui et la limite de corrélation dans le spectre dépendra de la distance auquelle les micros sont espacés.

Il faut séparer la réverb et le champ direct. La réverb n'a pas d'interférence.
Le champ direct capté par les 2 micros aura des interférences.

Au delà de cette limite, peut on considérer la decorélation des deux signaux comme 2 generateur de bruit rose totalement indépendant?
( c'est à dire aucune expression de la phase entre les 2 en autre )

Non.

Je me pose ces questions car je n'est jamais essayé de la prise de son dans une salle complettement reverbérant, à moi qu'une cathédrale le soit??

Une cathédrale n'est pas un espace complètement réverbérant.

J'ai déjà corrigé la diffusion dans une chambre réverbérante (environ 7x5x6m)
Je n'avais pas le droit de réduire la durée de la réverbération ni le volume (205m3).
J'ai construit des diffuseurs planaires en Lexan rigide, de forme convexe, orientables.
Le calcul a été coton car à l'époque, je n'avais pas de logiciel qui traite les réflexions supérieures à 5 secondes.
(vue du sol vers le haut. en clair: le plafond).

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Re: la reverberation

Messagepar christubes » 16 Jan 2014, 00:44

J'avous que je comprends pas tout mais c'est pas grave, je finirais par comprendre.

Ici par exemple:


"Au delà de cette limite, peut on considérer la decorélation des deux signaux comme 2 generateur de bruit rose totalement indépendant?
( c'est à dire aucune expression de la phase entre les 2 en autre )

Non."

je vais essayer autrement. Si j'utilse 1 generateur de bruit rose indépendant sur chaques enceintes, donc 1 pour l'enceinte gauche et 1 pour la droite. Tout d'abort les signaux gauche et droit ne sont pas correlé, il y a donc aucun rapport de phase entre. L'auditeur assis devant ses 2 enceintes entendra le bruit rose provenir des 2 HP, pas de centre perçus ni d'étalement de l'image sonore. Or, c'est la correlation qui fait d'une part qu'il y a une image sonore formé entre les 2 HP et grace à la phase entre les 2 cannaux l'image sonore sort du champs des HP et donne un effet suround. Une prise stéréo de phase de type AB vous plonge par dans le son ( comme si vous aviez des enceintes suround vous la réstitution de la réverbe ) Mais ce que je ne sais pas puisque je n'ais pas étudier le problême dans une chambre reverbérante c'est: est ce qu'il y a que la phase qui produit cette effet? ce rapport de phase vient des reflexions speculaires et le champs diffus dans cette histoire? que ce passe t'il?


vous ditez qu'un champs purement diffu ( sans prendre en compte le son direct ) n'est pas completement décorélé? Je ne suis pas bien.

c'est un peut pointu comme question, la plus part même des preneurs de son même ce qui font malgré tout trés bon travail ne se posent pas forcements toutes ces questions. Mais je suis currieux et j'aime comprendre par le détail ce qui ce passe et comment ça marche.
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Re: la reverberation

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 16 Jan 2014, 06:26

"Au delà de cette limite, peut on considérer la decorélation des deux signaux comme 2 generateur de bruit rose totalement indépendant?
( c'est à dire aucune expression de la phase entre les 2 en autre )

Vous citez le cas une source sonore et 2 micros dans un espace réverbérant. Il y a deux champs directs (source-micros) et un champ réverbéré (source-surfaces).
Le champ direct est spéculaire (même avec un bruit rose) et il produira inévitablement des interférences (sauf quand les 2 micros sont à égale distance de la source).

Concernant, l'uniformité de la réverbération, je limite le système à pièce avec une source et des surfaces. Pas de micro ni même d'auditeur. Je décris un phénomène physique simple, pas une situation meublée.
Avec 2 oreilles ça se complique déjà car nous n'entendons que des interférences.

vous ditez qu'un champs purement diffu ( sans prendre en compte le son direct ) n'est pas completement décorélé?

Où avez-vous lu ça ? Si c'est moi qui l'ai écrit, il faut que j'aille me faire soigner.
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Re: la reverberation

Messagepar christubes » 17 Jan 2014, 11:52

Jean-Pierre Lafont a écrit: Le champ direct est spéculaire (même avec un bruit rose) et il produira inévitablement des interférences (sauf quand les 2 micros sont à égale distance de la source).



Je ne parle pas des interférences liés aux différences de parcours des ondes entre la source micros, cela je connais bien.

bien que le micro captera toutjour une partie de son direct et également les " premieres réflexions " qui sont encore spéculaire, ( enfin est ce le cas dans une salle completement reverberante ? ) je veut parler de la partie diffuse, ( j'ai cité l'exemple de 2 générateurs bruis rose ou même signaux musicaux pour indiquer un exemple de non corrélation entres 2 signaux )

Je pense quant même que pour un espacement donné de micro il y aura une corrélation sur les fréquences dont les au moins les quarts de longeurs d'onde sont plus grandes que l'espacement micro.

"si on couvre la surface par des diffuseurs la surface augmente et la reverbe diminue " :doute: je comprends pas
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Re: la reverberation

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 17 Jan 2014, 21:17

"si on couvre la surface par des diffuseurs la surface augmente et la reverbe diminue " :doute: je comprends pas

Considérons une pièce vide de 6x4x2,5m avec un coefficient d'absorption "a" des parois de 0,1 alphasabine.
Le volume vaut 60m3 et la surface développée 98m².
La reverb sera 0,161V/a.s = 0,98 seconde

Si on couvre toutes les parois avec des diffuseurs Akustar QRD30: Chaque diffuseur occupe une surface sur le mur de 120 x 60cm soit 0,72m²
Il faudra donc 98m²/0,72 = 136 diffuseurs.
Or, la surface développée d'un diffuseur, c'est à dire la surface visible en les mettant cote à cote et en comptant les faces intérieures des cellules = 4,3m² soit une surface totale de 136x4,3 = 585m²
Le volume occupé par un diffuseur est environ 15 litres, soit un volume total de 15x136 = 2m3 à retirer
En supposant que les diffuseurs aient le même coefficient d'absorption que les murs, la réverbération devient:
0,161 x 60-2/ 585 x 0,1 = 0,16 seconde

En réalité le coefficient d'absorption du diffuseur à 300Hz par exemple est 0,2.
Dans ce cas, la réverb sera 0,08 seconde.
La pièce sera matte et diffuse.
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Re: la reverberation

Messagepar christubes » 19 Jan 2014, 14:57

Si la réverb est parfaite, la réponse est linéaire.
Si vous voyez des bosses => il y a des interférences. Les interférences sont liées à des problèmes de phase.


Quelle type de mesure le montre, un RTA? Une fenêtre en gardant que ce qui est aprés le son direct?

Et puis pour faire un RTA ou autre il faut au moin une enceinte et un micro?

Les interférences que vous dites, c'est liée aux reflexion speculaire, Or même dans un local completement reverberant, il y a des premiere reflexions isolé qui sont spéculaire? si le volume est grand le "predelais" entres ces premières reflexions sera plus long :doute:
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Re: la reverberation

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 19 Jan 2014, 16:53

Vous aurez du mal à mesurer une réverbération parfaite. Il faudrait d'abord pouvoir la créer.

Une réverbération dite "parfaire" est créée à partir d'une impulsion de dirac dans un espace totalement réverbérant.
L'impulsion de longueur nulle et d'amplitude infinie déclenche les réflexions qui ne s'arrêtent jamais (durée infinie).
Toutes les fréquences sont excitées.
Mais pour cela, il faudrait trouver un autre medium que l'air car ce dernier absorbe beaucoup trop.

Ces modèles sont utilisés pour expliquer des phénomènes, pas pour être reproduits et encore moins mesurés.
Je ne détaillerai pas l'aspect mathématique, difficile à écrire sur un forum (et qui n'intéresse personne).
Si on devait les mesurer ce serait en prélevant un échantillon de durée X dans le champ établi.

Voici un exemple de réverbération imparfaite (puisqu'elle a une durée et une courbe non linéaire).

Image

Image

Aux basses fréquences, la réverbération est proche de 10 secondes. A 5kHz elle tombe à 3 secondes. A 10kHz, 1,2 sec (hors graphe).
La décroissance est essentiellement due à l'absorption de l'air qui absorbe davantage les aigus que les graves.
Image
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Re: la reverberation

Messagepar christubes » 12 Avr 2016, 15:34

bonjour Jean Pierre,

je voulais en savoir d'avantage sur les parramètres : IACC ( inter aural cross correlation ) et le coefficient d'efficacité lateral LE ( lateral efficiency ).

Le rapport LE qui est obtenu par la comparaison de l'energie capté par un micro omnidirectionnel par rapport à celle capté par une micro à gradient. Ce rapport changera en fonction de la presence de reflexions speculaire par rapport au reflexion purement diffuse? dans la partie diffuse si je prends un micro directionnel ( cardio ) et que je fait varier sa position le son et son intensité ne change pas?

Plus la décroissance sera faite d'ondes speculaire, plus le rapport sera grands? Si on regarde dans le domaine temporel ( oscilloscope à mémoire ) et que l'on part d'un pic de dirac comme signal d'excitation. Le graphe montre le pic direct, plusieurs pic correspondant au reflextions précoces et speculaires mais la reverbe pur ressemblera t'elle à du bruit dont l'amplitude est décroisante? Peut on comparer ce bruit à un bruit rose mais avec une certaine réponse spectrale?

j'avais peut être déjà posé la question suivante : est ce que les signaux fournis par 2 micros captant la reverbe pur placés à 2 endroit différent dans la même salle peut être comparable à 2 generateurs indépendant sans corrélation ( au moins si on analyse la partie diffuse des signaux capté )? alors qu'une réflexion spéculaire serait comme un seul generateur avec en sortie un retard pur et si on mélange l'onde direct et l'onde retardé il y a réponse en peigne.

Et donc pour l'analyse de l'IACC c'est un peu pareil que la mesure du rapport LE sauf qu'ici les micros sont placée sur une tête artificiel, en gros la décorrélation entres les 2 signaux capté par les micro dependra du rapport "réflexion speculaire " / " reverbe pur "?

si je prends une grande salle vide avec des parois bien dur et lisses il aura une reverbe mais aussi des reflexions speculaire vu que les murs lisse agissent comme des miroirs sonores. Sur la réponse temporelle les pic d'impulsions seront bien identifiable. Quelle type de salle peut être de la reverbe pur alors? si dans cette même salle au murs trés lisses, je creer des surfaces trés irregulière avec un relief d'au moins 2 mètre par paroi la reverbe total diminu en durée mais les refexions speculaires diminuent eux aussi? donc les rapport LE et IACC diminuent?

Et sur mon oscillo à mémoire je ne distingue plus les premieres reflexions?
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Re: la reverberation

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 12 Avr 2016, 20:39

christubes a écrit:Le rapport LE qui est obtenu par la comparaison de l'energie capté par un micro omnidirectionnel par rapport à celle capté par une micro à gradient. Ce rapport changera en fonction de la presence de reflexions speculaire par rapport au reflexion purement diffuse?

Oui, probablement car le champ spéculaire n'est pas uniforme alors que le champ diffus l'est

dans la partie diffuse si je prends un micro directionnel ( cardio ) et que je fait varier sa position le son et son intensité ne change pas?

En théorie, elle ne doit pas changer. Un champ diffus étant uniforme et homogène.

Plus la décroissance sera faite d'ondes speculaire, plus le rapport sera grands?

Oui.

Si on regarde dans le domaine temporel ( oscilloscope à mémoire ) et que l'on part d'un pic de dirac comme signal d'excitation. Le graphe montre le pic direct, plusieurs pic correspondant au reflextions précoces et speculaires mais la reverbe pur ressemblera t'elle à du bruit dont l'amplitude est décroisante?

Oui. C'est d'ailleurs ce qu'on observe. Voici ce que je mesure: (et encore, c'est pas très diffus).

Image

Peut on comparer ce bruit à un bruit rose mais avec une certaine réponse spectrale?

C'est bien un bruit aléatoire mais le spectre n'est théoriquement pas affecté. En fait, il l'est à cause de l'absorption de l'air.

j'avais peut être déjà posé la question suivante : est ce que les signaux fournis par 2 micros captant la reverbe pur placés à 2 endroit différent dans la même salle peut être comparable à 2 generateurs indépendant sans corrélation ( au moins si on analyse la partie diffuse des signaux capté )? alors qu'une réflexion spéculaire serait comme un seul generateur avec en sortie un retard pur et si on mélange l'onde direct et l'onde retardé il y a réponse en peigne.

ça dépend de la distance qui sépare les micros, de la longueur d'onde des signaux et de la densité des réflexions.

Et donc pour l'analyse de l'IACC c'est un peu pareil que la mesure du rapport LE sauf qu'ici les micros sont placée sur une tête artificiel, en gros la décorrélation entres les 2 signaux capté par les micro dependra du rapport "réflexion speculaire " / " reverbe pur "?

Oui, et il restera probablement une corrélation en dessous de 1kHz environ.

si je prends une grande salle vide avec des parois bien dur et lisses il aura une reverbe mais aussi des reflexions speculaire vu que les murs lisse agissent comme des miroirs sonores. Sur la réponse temporelle les pic d'impulsions seront bien identifiable. Quelle type de salle peut être de la reverbe pur alors?

Une salle avec une architecture très accidentée. Une cathédrale avec des piliers, des alcôves et des statues.
Charles Garnier avait compris que les reliefs et les statues favorisaient la diffusion, alors qu'il ne connaissait rien en acoustique. (Il a dessiné l'opéra de Paris 50 ans avant que Sabine publie ses premiers travaux).

si dans cette même salle au murs trés lisses, je creer des surfaces trés irregulière avec un relief d'au moins 2 mètre par paroi la reverbe total diminu en durée mais les refexions speculaires diminuent eux aussi? donc les rapport LE et IACC diminuent?
Et sur mon oscillo à mémoire je ne distingue plus les premieres reflexions?

C'est le cas de la cathédrale.
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Re: la reverberation

Messagepar christubes » 13 Avr 2016, 11:15

Ok merci pour les précisions JP,

en effet, plus les micros sont éloigné plus les signaux issus des ses 2 micros seront différents plus bas en fréquence. Mais si il s'agit de réflexion speculaire il aura quant même une certaine correlation dans la mesure ou si je somme ces 2 signaux il y aura interférences. Les reflexion diffuses elles ne donne plus d'interference, il y a plus de relation de phase? Pour être donc dans le champs diffus presque total il faut être plutôt vers la fin de la décroissance du graphe RT.

Si je mets cote à cote des micros miniature omni ( moins d'1/4 de pouces ) dans une église, j'ais 2 signaux identique ( au moins jusqu'à 10KHz environs ) si je fait pareil avec 2 cardio placé cote à cote mais de direction opposé étant donné que le cardio est sensible à la direction de l'onde, les signaux ne sont plus pareils, tout onde spéculaire se dirigeant dans le sens contraire du micro cardio n'est pas capté. Peut on dire qu'avec ces 2 micros cardio placé comme tel on peut dire que si je prends les signaux en sorties, je les mets en opposition de phase avec un inverseur sur un signal et je somme les 2 signaux, peut ont dire qu'ils en ressort d'avantages les réflexions speculaire que diffuses?
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Re: la reverberation

Messagepar Jean-Pierre Lafont » 14 Avr 2016, 08:34

Le domaine spéculaire se décrit par la propagation linéaire des ondes. L'image fréquemment employée est celle d'un rayon qui ricoche sur les surfaces. L'énergie est propagée en même temps que l'onde dans une direction donnée. Ainsi, en un point donné on peut désigner cette énergie et lui donner une valeur (généralement en watts/m²).

Dans un champ diffus l'énergie est nulle en tout point du champ. Pourquoi? Parce que les particules se déplacent dans toutes les directions avec la même force et en quantité égale. S'il y a autant de particules qui vont dans un sens que dans le sens opposé, l'énergie résultante est nulle. C'est ce qu'on retrouve dans un champ parfaitement diffus. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas de son. Par contre, il n'y a pas de direction du son. Il s'il n'y a pas de direction et que le champ est uniforme deux micros omnidirectionnels donneront la même lecture partout.

Représentation de déplacement des particules dans un champ diffus.

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