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Pages techniques avec liens constructeurs (par ordre alphabétique)
I - GENERALITES 1) Qu'est ce que la sonorisation ?
La sonorisation sert à transmettre, le plus clairement possible à des auditeurs, un message sonore, à travers une chaîne électro-acoustique appropriée. Le message sonore, parole ou musique, peut provenir soit de microphones, soit de supports de musiques enregistrée (CD, mini Disc, disque,... ), soit de synthétiseurs, soit de récepteurs radio. Puis ce message est amplifié pour être restitué par un système de haut-parleurs.
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2) La sonorisation et la haute fidélité
La sonorisation de haute fidélité est conçu pour pouvoir retransmettre l'ensemble du spectre des fréquences audibles (10 - 20 000Hz) pour permettre à un auditeur de retrouver intégralement les sons enregistrés dans un auditorium ou une salle de concert.
Le matériel de sonorisation est conçu pour transmettre clairement un message sonore. L'intelligibilité du message étant lié entre autres aux lieux à sonoriser, il est préférable de diminuer la bande passante afin d'éliminer une partie des effets de réverbération, d'écho, ... ainsi que les sons parasites tels que souffle, bruit de fond, de manipulation, ... Pour le Public Adress par exemple la bande de la parole se situant entre 100 et 10 000hz, on privilégie cette gamme de fréquences.
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II - RAPPELS D'ACOUSTIQUE 1) Niveau de bruit
Le niveau de bruit peut être mesuré en tout point d'un local. L'unité de niveau de bruit est le décibel (dB). Il se déduit à partir de la mesure de pression acoustique par la formule :
La pression acoustique de référence correspond au seuil d'audibilité, soit à une pression de 2 x 10-5 Pascals (niveau de bruit de référence 0 dB)
Rappelons que 1 PA = 10 µ bar = 10 dynes par cm2
Le tableau suivant donne des indications concernant les niveaux de bruits typiques.
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2) Effet de masque
Il y a une effet de masque lorsque la perception d'un son est réduite par la présence d'un autre son (par exemple dans un lieu bruyant). L'effet de masque est d'autant plus important que les fréquences du son à transmettre et du son parasite sont rapprochées. (Appel d'une personne au milieu d'un brouhaha de voix).
Le vacancier écoute le chant de l'oiseau, lorsqu'un le bruit d'un camion vient "masquer " les sifflements. (les 2 sons sont présents en même temps, le chant de l'oiseau est masqué par le camion)
En règle générale, pour qu'un message sonore soit audible, son niveau doit être au minimum de 6 dB au dessus du niveau de bruit ambiant. Pour une écoute confortable, il convient d'envisager un écart de 10 dB pour la diffusion de musique d'ambiance et de 15 à 20 dB pour la diffusion de messages parlés.
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3) Atténuation du niveau en fonction de la distance
En espace libre, lorsque l'auditeur s'éloigne de la source, le niveau acoustique s'atténue de 6 dB chaque fois qu'il double la distance le séparant de la source. On calcule cette atténuation par la formule suivante:
Cette loi est traduite sur l'abaque ci-dessous, en prenant comme référence le niveau acoustique mesuré à 1 mètre de la source.
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4) Variation du niveau sonore en fonction de la puissance électrique
Les niveaux de références sont calculés sur la base d'une puissance électrique de 1 Watt mesuré à 1 mètres. Lorsque la puissance appliquée est supérieur, on calcule le niveau sonore par la formule suivante:
Chaque fois que l'on veut élever le niveau sonore émis par une source, le niveau de pression acoustique initial doit être augmenté de 3 dB (valeur minimum pour que notre oreille le ressente) ce qui oblige à multiplier la puissance de la source existante. L'abaque ci-dessous donne les valeurs obtenues.
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5) Exemple pratiques
Nous allons déterminer les niveaux acoustiques devant aux premiers rangs et au fond de la salle.
Prenons une enceinte acoustique ayant un rendement de 95 dB/1W/1m que nous amplifions avec 100 W de puissance électrique. Avec l'abaque d'augmentation de puissance, nous trouvons + 20dB correspondant à une puissance de 100W.
Soit une diffusion de: 95 dB/1W/1m + 20 dB = 115 dB.
L'enceinte est suspendue à 3.5m du sol au dessus de la scène, les oreilles du premier spectateur se trouve à 3 m du haut parleur. L'abaque d'atténuation nous donne -9,5 dB.
La pression acoustique près du 1er spectateur est donc de: 115 dB - 9,5 dB soit un total de 105,5 dB.
Au fond de la salle nous sommes à 13m du haut parleur, la même grille nous donne une atténuation de -22,2 dB,
Le niveau acoustique sera donc de: 115 dB - 22,2 dB = 92,8 dB.
L'écart entre le niveau au 1er rang et au fond de la salle est de 105,5 dB - 92,8 dB = 12,7 dB (ce qui est important)
Déplaçons l'enceinte, en l'avançant vers la salle et en remontant vers le plafond (environ 5m de haut),
les distances entre les 1ers et les derniers spectateurs changent, l'écart n'est plus que de 7,9 dB
Redescendons l'enceinte à 4,5m et rajoutons une deuxième enceinte, au milieu de la salle, la répartition du son est plus homogène.
L'écart est réduit à 7,1 dB
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5) Vitesse du son et retard de perception
La vitesse d'un son dans l'air n'est pas instantanée, sa vitesse de propagation est de 340 mètres par seconde environ.
L'auditeur va entendre immédiatement le son émis par l'enceinte placé à ses pieds, alors que le signal du haut parleur placé à 340m va mettre 1 seconde pour arriver à ces oreilles. Cet écho va perturber la bonne intelligibilité de la diffusion, et diminué la netteté du son.
On considère qu'au dessus de 0,1 secondes le retard devient gênant, une distance de 30m maximum est à respecter pour l'espacement des hauts parleurs.
Tableau montrant les retards dans le propagation du son.
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III - REVERBERATION
Le son, dans un local clos particulièrement, se propage par voie directe dans l'air ambiant, mais aussi par réflexion sur les parois, le plancher ou le plafond.
On définit le temps de réverbération (exprimé en secondes) comme étant la durée nécessaire pour que le niveau d'intensité acoustique ait décru de 60 dB à partir du moment où la source est interrompue et lorsque le régime initial est stationnaire.
Le temps de réverbération (TR) influence beaucoup la perception du son provenant de la source. Pour une bonne compréhension du signal, il est bon de privilégier le son direct, en limitant la zone de diffusion aux auditeurs (orientation des haut-parleurs) en évitant les zones de réflexions (éventuellement en les traitant par des surfaces absorbandes).
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IV - EFFET LARSEN
L'effet Larsen est un bouclage du son amplifié qui est de nouveau capté par un microphone.
On peut maitriser l'effet Larsen :
En choisissant des haut-parleurs directionnels, et en les orientants soigneusement.
En utilisant des microphones unidirectionnels.
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V - LES MICROPHONES 1) Généralités
Un microphone se compose d'un transducteur électromécanique ou électronique chargé de transformer en énergie électrique (courant) un signal acoustique (vibration sonore).
Un microphone est caractérisé par :
- ses propriétés directives
- la nature du transducteur utilisé
- ses performances.
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2) Directivité
On distingue trois catégories de microphones:
- Omnidirectionnel
- Bi-directionnel
- Uni-directionnel. (Cardioïde / hyper-cardioïde)
Omnidirectionnel Bi-directionnel Cardioïde Uni-directionnels Cardioïde
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3) Transducteur
On distingue des microphones à transducteurs:
Electrodynamique : c'est un petit haut-parleur dynamique dont le fonctionnement est inversé.
Electrostatique : qui se compose d'une membrane tendue située de 10 à 20 micros d'une plaque métallique ou en céramique métallisée formant les deux plaques d'un condensateur. Il nécessite une polarisation.
A électret : c'est un transducteur électrostatique ne nécessitant pas de polarisation. C'est un film de polycarbonate ou du fluaro-carbonate polarisé électriquement à vie.
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4) Performances
Un microphone est génélament caractérisé par :Sa sensibilté exprimée en mV/µbar.1 mV/Pascal = 0,1 mV/µbar.Son impédance : de 200 à 600 ohms (ou 1 / 2 kohms pour les micros dit grand public) Sa courbe de réponse en fréquence renseigne sur son utilisation et sa fidélité.Parole généralement de 500 à 6 000 Hz Parole et musique de 100 à 1 300 Hz Musique de 100 à 15 000 HzSon diagramme directionnelMicrophone de prise de son Microphone d'animation Microphone de reportagesa distortion harmonique.
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5) Recommandations d'emploi
Il faut toujours manipuler un microphone avec précaution (chocs, chutes)
Ne taper jamais sur la grille pour vérifier son bon fonctionnement.
Eviter de tirer sur les câbles.
Mettez des repères de couleur pour dissocier les différents micros.
Ne mettez pas la main sur le micro lorsqu'un effet Larsen se déclenche.
Pour donner un effet de proximité, le microphone doit se trouver à 5cm de l'utilisateur. (Vérifier les différentes courbes des constructeurs)
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VI - LES HAUTS-PARLEURS 1) Le principe
C'est un transformateur d'énergie, qui reçoit un signal électrique sous la forme d'une puissance modulée fournie par l'amplificateur, qui la transforme en énergie mécanique (déplacement de la bobine mobile), celle-ci produit à son tour une énergie acoustique. (membrane du haut parleur)
A compléter
4) Branchement (basse impédance, ligne 100V)
Le raccordement des haut parleurs sur les amplificateurs, n'est pas toujours une simple affaire. Il faut respecter l'impédance de sortie de l'amplificateur pour tirer le maximum de la chaine sonore, et ne pas faire chauffer (ou griller) l'amplificateur;
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