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Modes de résonance de la salle

Calcule les fréquences de résonance axiales de la salle et la fréquence de Schroeder pour le traitement acoustique et le placement des enceintes.

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Formule

f_n = n × c / (2L)

c— Speed of sound (m/s)
L— Room dimension (m)
n— Mode number (1, 2, 3…)

Comment ça marche

Les modes acoustiques ambiants (ondes stationnaires) apparaissent lorsque le son est réfléchi entre des parois parallèles et que les ondes réfléchies se renforcent mutuellement à des fréquences spécifiques. Dans une pièce rectangulaire, trois familles de modes existent : les modes axiaux (entre deux surfaces opposées), les modes tangentiels (impliquant quatre surfaces) et les modes obliques (les six surfaces). Les modes axiaux sont les plus puissants et les plus problématiques. La fréquence du premier mode axial pour n'importe quelle dimension est f = c/(2L), où c est la vitesse du son (~343 m/s à 20 °C) et L est la dimension. Les modes les plus élevés apparaissent à des multiples entiers. La fréquence de Schroeder marque la transition d'un comportement modal distinct à un champ sonore statistique plus diffus ; en dessous, les modes individuels dominent ; au-dessus, les modes se chevauchent et le son de la pièce est plus uniforme. Les pièces bien conçues évitent les ratios d'entiers (par exemple, les cubes 1:1:1 sont les pires), et le critère Bolt recommande des ratios dimensionnels des pièces qui répartissent les modes de manière plus uniforme.

Exemple Résolu

Salle : 5,0 m × 3,5 m × 2,5 m, vitesse du son 343 m/s. Premiers modes axiaux : Longueur : f = 343/(2 × 5,0) = 34,3 Hz Largeur : f = 343/(2 × 3,5) = 49,0 Hz Hauteur : f = 343/(2 × 2,5) = 68,6 Hz Les seconds modes axiaux (n = 2) sont respectivement à 68,6 Hz, 98,0 Hz et 137,2 Hz. Volume de la pièce : 5,0 × 3,5 × 2,5 = 43,75 m³ Fréquence de Schroeder : 2000 × √ (0,16/43,75) ≈ 121 Hz En dessous de 121 Hz, le comportement de la pièce est dominé par les modes individuels. Cette salle n'a pas deux modes de premier ordre qui coïncident, la distribution modale des basses est donc raisonnable. Placez les pièges à basse aux coins de la pièce et aux jonctions des murs, là où la pression du mode s'accumule le plus.

Conseils Pratiques

  • ✓Pour la conception d'un home studio, ciblez des ratios dimensionnels tels que 1,0 : 1,28 : 1,54 (Sepmeyer) ou 1,0 : 1,6 : 2,33 (Bolt optimal). Évitez les pièces où deux dimensions partagent un ratio commun.
  • ✓Les pièges à basses sont plus efficaces dans les coins de la pièce (mur-mur, plancher-plafond ou trois coins) car tous les modes axiaux ont une pression maximale aux limites.
  • ✓Utilisez la fréquence de Schroeder comme guide : le traitement acoustique (absorption, diffusion) est le plus important pour les fréquences inférieures ; au-dessus, la pièce a tendance à se comporter de manière plus uniforme.

Erreurs Fréquentes

  • ✗Il y a confusion entre l'espacement des fréquences et la densité modale : des modes dont les fréquences sont proches les unes des autres (à environ 5 Hz) peuvent interagir et provoquer de graves pics ou baisses à ces fréquences.
  • ✗Oubliant que la formule de fréquence de Schroeder (2000√ (T60/V)) nécessite normalement le temps de réverbération de la pièce T60 ; l'approximation 2000√ (0,16/V) suppose T60 ≈ 0,16 s, ce qui est sous-estimé dans les salles réverbérantes.
  • ✗Traiter les modes ambiants comme un problème à fréquence fixe : déplacer la position d'écoute ou le haut-parleur ne serait-ce que d'un demi-mètre peut vous placer à une pression maximale ou nulle par rapport à un mode donné.

Foire Aux Questions

Cela est dû à des modes axiaux puissants à des basses fréquences spécifiques. Lorsqu'un mode est excité, sa fréquence est fortement accentuée tandis que les fréquences adjacentes sont atténuées. Le piégeage des basses et le repositionnement des haut-parleurs ou du siège d'écoute peuvent réduire cette coloration.
La fréquence de Schroeder (~2000√ (T60/V)) marque la transition entre un comportement dominé par le mode ambiant aux basses fréquences et un champ sonore statistique diffus aux hautes fréquences. En dessous, l'acoustique de la pièce est prévisible par mode ; au-dessus, le traitement concerne davantage le temps de réverbération que le contrôle du mode.
Il calcule uniquement les premiers (n=1) modes axiaux pour chaque dimension. Les modes axiaux du second ordre sont exactement le double de ces fréquences, les troisièmes sont triples, et ainsi de suite. Les modes tangentiel et oblique existent à des fréquences supplémentaires mais leur amplitude est plus faible.

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