ACOUSTIQUE DES BATIMENTS AVEC LE LOGICIEL ODEON

LaboPhysChim
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Thème : SON ET MUSIQUE
Domaine d’étude : SONS ET ARCHITECTURE
ACOUSTIQUE DES BATIMENTS AVEC LE LOGICIEL ODEON
Document Professeur
1. Téléchargement et installation du logiciel ODEON free
Pour télécharger le logiciel ODEON gratuitement, il est nécessaire de créer un compte en se rendant sur le site internet
d’Odeon :
http://www.odeon.dk/free-demo-version
Après avoir téléchargé le logiciel en version « free demo version », on peut l’installer sur son ordinateur personnel ou sur les
ordinateurs du lycée.
Attention à certains paramétrages réseau concernant les comptes utilisateurs élèves :
il faut penser à mettre les fichiers contenant les salles (room) sur un répertoire ou un disque réseau sur lequel le logiciel
puisse avoir des droits en « lecture écriture » sinon message d’erreur.
Ces réglages étant effectués, la version « de base » de ce logiciel vous permettra de traiter le sous thème « Son et
Architecture » du programme de Spécialité grâce à un logiciel de simulation comportant de multiples possibilités.
2. Organisation et répartition des tâches entre groupes d'élèves
Le logiciel étant sur certains points complexe et le TP relativement long, il est possible de répartir le travail en plusieurs
groupes avec échange de résultats.
Au niveau de l’organisation horaire, on peut suivre la répartition suivante :
(séquence de TP de 2 h)
Activités
Présentation des différents documents et du logiciel
Prise en main « de base » du logiciel ODEON
Activité 1
Détermination de la durée de réverbération TR
Activité 2
Influence de la nature des matériaux sur la durée de
réverbération
Activité 3
Influence de la fréquence sur la durée de réverbération
Mise en commun des activités 2 et 3 par les différents
groupes.
Bilan :
Réponse à la problématique
Durée Groupe 1
20
min
30
min
Groupe 2
x
x
x
x
x
30
min
20
min
20
min
x
x
x
x
x
3. Fiche de consignes (précisions)
La fiche de consignes présente la problématique avec 2 niveaux de résolution possibles :
- Enoncé compact
- Enoncé détaillé
A moduler selon le niveau du groupe ou si l’on souhaite donner des aides partielles en cours de séance.
Les phrases en italique constituent des aides partielles et sont à distribuer à la demande ou selon la nécessité.
(Tous les élèves n'en auront peut-être pas besoin).
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4. Eléments de correction et compétences testées :
4.1.
Durée de réverbération TR
Définition « durée de réverbération » : durée au bout de laquelle le niveau d’intensité
sonore a diminué de 60 dB après la fin d’émission de la source sonore
Mesure de TR donnée par le logiciel (valeur moyenne de plusieurs groupes) TR = 3,5 s
Valeur conseillée par le document pour une utilisation en salle de concert. TR = de 1,5 à 1,75 s
La « durée de réverbération » dépend bien évidemment du « type d’utilisation » de la salle comme l’indique le document 4
Les élèves pourront énumérer différents paramètres permettant d’optimiser cette durée et le professeur les guidera :
- soit en étudiant les documents
- soit en utilisant le logiciel
Compétences testées : S'approprier ; Analyser
4.2.
Influence de la nature des matériaux sur la durée de réverbération
Les matériaux sélectionnés pourront être :
français
béton
brique
anglais
concrete
brick
TR (s)
bois
wood
plâtre
plaster
moquette
carpet
….
...
Il faudra guider les élèves et leur conseiller de faire une traduction (français/anglais) concernant les différents types de
matériaux utilisés.
Les temps de réverbération TR sont très variables, on pourra classer les matériaux par ordre de performance d’absorption
acoustique.
On utilisera la relation de « Sabine » et on montrera l’influence de chaque paramètre.
Pour plus de facilité quant à la manipulation du logiciel, on utilisera un seul matériau que l’on affectera à toutes les surfaces
de la salle et on choisira un matériau simple (les matériaux composites ne seront pas etudiés)
On pourra avoir un regard critique sur la modélisation réalisée car pour une utilisation professionnelle du logiciel chaque
élément de la structure va être constitué d’un matériau de construction ( beton, plâtre, placo,) recouvert ou pas d’un matériau
absorbant (moquette, plaque de contreplaqué, voilage, parement en bois …).
Il sera judicieux de faire remarquer que sur le fichier d’origine de la salle de spectacle, les réglages ont été réalisés dans cet
esprit là.
Compétences testées : Analyser ; Réaliser ; Valider
4.3.
Influence de la fréquence sur la durée de réverbération
On appliquera le même matériau à toutes les surfaces de la salle
La durée de réverbération dépend bien de la fréquence
On pourra le justifier grâce au graphique de TR en fonction de f (fourni par le logiciel)
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Le paramètre dont on ne tient pas compte et qui peut modifier les résultats pour les hautes fréquences (8 kHz) est
l’absorption de l’air. On pourra le vérifier en affichant le graphique suivant :(fourni par le logiciel)
Compétences testées : Analyser , Réaliser , Valider
4.4.
Bilan : Réponse à la problématique
Dans une salle de spectacle, un auditeur perçoit le son direct, mais aussi celui des ondes sonores ayant subi des réflexions
sur les surfaces rencontrées (sol, murs, plafond)
La durée de réverbération, notée TR, correspond à la durée au bout de laquelle le niveau d’intensité
sonore a diminué de 60 dB après la fin d’émission de la source sonore.
La durée de réverbération idéale d'une salle est définie par son utilisation (salle de conférence, salle de concert, …)
Plus la salle est grande, moins il y a de perte d'énergie sonore par réflexion du son sur les parois et plus la durée de
réverbération est grande.
Les matières des parois de la pièce influent aussi sur la durée de réverbération.
Plus la surface est lisse et dense, moins elle absorbe de l’énergie et plus le temps de réverbération est long.
Exemples : béton, verre.
Plus les matières sont souples et rugueuses, plus elles absorbent le son et le temps de réverbération en est diminué.
Exemples : moquette, tapis, tissus
L’utilisation du logiciel montre que la durée de réverbération dépend également de la fréquence du son.
En conclusion :
La salle de spectacle de part sa construction et selon son utilisation devra posséder un temps de réverbération moyen
Pour atteindre ce temps de réverbération « idéal », on utilisera 2 grandes familles de matériaux :
- les absorbants
- les réverbérants
On les combinera au mieux selon des soucis qui impliqueront divers domaines comme :
la construction, l’acoustique, le confort, l’esthétique et la gestion des coûts…
Compétences testées : Valider Communiquer
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