Le développement de la science acoustique à travers l’histoire

Le développement de la science acoustique à travers l’histoire

-Retour au passé

Chaque onde mécanique physiquement perceptible – des ondes vibratoires de la terre à la musique en passant par les vibrations thermiques – appartient à la science de l’acoustique.
L’acoustique musicale comprend la théorie musicale, la physique des instruments, la psychoacoustique (qui traite du fonctionnement de nos oreilles et de la perception du cerveau) et l’acoustique technique.
Le développement de la science de l’acoustique remonte aux temps anciens de l’histoire.
Lors de la construction des anciens temples maltais (construits il y a environ 6 000 ans), la principale considération a peut-être été de concevoir l’acoustique et le monde sonore appropriés.

Propagation du son !

Il a été reconnu dans l’Antiquité que dans un espace ouvert, sur une surface plane, la parole et le son ne peuvent être entendus et compris à une faible distance. Les Anciens ont également réalisé que le son se propageant vers le haut était plus clair et pouvait être entendu plus loin en hauteur. Ces observations ont été utilisées dans les discours et les discours publics. Un son surround approprié a également joué un rôle dans le développement des théâtres antiques. Le plaisir des jeux de théâtre en plein air a également été amélioré acoustiquement par les murs des bâtiments. La disposition des sièges semi-circulaire en gradins est également une découverte de l’Antiquité. Il a été reconnu que l’intelligibilité est affectée par la distance. Dans le cas des théâtres de type grec, le choix des matériaux était également importante pour une acoustique parfaite.

Importance de la surface de la scène :

La surface de déplacement sur la scène était généralement en bois et les murs en pierre jouaient un rôle dans la réflexion et la diffusion du son. Lorsqu’un grand nombre de chœurs se produisaient, la surface en pierre de l’orchestre (piste de danse, scène chorale) était recouvert de paille pour réduire la réflexion sonore. La direction et la distance de la propagation de la parole humaine ont également été prises en compte lors de la conception de l’auditorium (théâtre). Pour atteindre une intelligibilité et un volume impeccables, les spectateurs ne pouvaient pas se rendre sur le côté et à l’arrière du théâtre. Ainsi, un auditorium ellipse a été formé avec un angle d’élévation de 25-30 degrés.

Les chaises en pierre du théâtre dispersaient les sons, empêchant les échos de se former. Sous les rangées, des vases en pierre étaient placés pour supprimer les vibrations sonores, améliorant ainsi le volume et l’intelligibilité.
L’effet en cascade des sièges dans les théâtres grecs antiques a été comparé à l’effet des matériaux insonorisants coupés à la taille utilisés pour l’isolation dans un studio de son ou un laboratoire acoustique moderne. Les rangées de sièges étouffent des sons inférieurs à 500 Hertz, filtrant le bruit le plus courant, le murmures des spectateurs, le bruissement du vent. Cette limite de fréquence est idéale pour filtrer le bruit, selon les experts.

Un son entendu jusqu’à 60 mètres !

C’est à Épidaure que grâce à cette méthode un célèbre théâtre a été construit, pouvant accueillir 14 000 spectateurs. Au dernier rang, à 60 mètres de la scène, les auditeurs pouvaient parfaitement comprendre ce que disaient les acteurs. Les théâtres romains ont subi des changements importants. La scène et l’auditorium sont devenus semi-circulaires, le public s’est rapproché de la scène. L’incorporation complète du théâtre a donné lieu à d’immenses surfaces sonores qui ont augmenté la distribution du son. La largeur et la profondeur de la scène ont également augmenté, ce qui a dégradé l’acoustique. Derrière les rangées supérieures, une structure de toit à arcades a été créée pour obtenir un meilleur son en profitant de la capacité de réflexion des murs.

Des rangées de pavillons et de rideaux sont également apparus.

L’invention des Romains est le marché couvert où se tenaient des rassemblements. Ces bâtiments au toit plat et bien proportionnés sont les ancêtres des salles de conférence avec une excellente acoustique. Dans l’Antiquité, l’acoustique était limitée au bâtiment du théâtre.
Au Moyen Âge, elle s’est développée dans d’autres domaine, notamment la construction d’églises. Dans les basiliques et les églises nouvellement construites, l’accent était mis sur le son idéal des sermons et des chants liturgiques. Les structures plus petites de style roumain fonctionnaient toujours bien sur le plan acoustique. Les coupoles caractéristiques du style gothique ont beaucoup ruiné la fonctionnalité. Les grands espaces devenaient de plus en plus répandus dans l’architecture, entraînant un son ingérable. Pendant la Renaissance, les conditions acoustiques se sont encore détériorées en raison de dimensions toujours plus grandes.

Avec la stagnation du développement de la science au Moyen Âge, la science de l’acoustique ne s’est pas développée pendant des siècles.

A XVI. siècle, les premiers intérieurs et dômes d”église ont été convertis à des fins musicales. L’une de ces célèbres cathédrales, la Thomaskirche de Leipzig, où Johann Sebastian Bach a également interprété bon nombre de ses œuvres, était très importante pour le compositeur en raison de son sophistiqué et optimal.
Un XVII. siècle, la construction d théâtre a de nouveau prospéré. Leur plan d’étage était similaire à celui des théâtres gréco-romains, sauf que les auditoriums étaient placés les uns sur les autres et qu’une structure de toit complète était construite. Des théâtres, des opéras et des salles de concert ont été construits par la suite.

Galilée était-il acousticien ?

Galilée a été le premier à conceptualiser l’acoustique. Ses travaux sur l’acoustique, publiés au XIXe siècle, mentionnent les dérivations géométriques, la déflexion du son, les plans de contrôle du son et traitent des échos et de la réverbération. Vers cette époque, la vitesse approximative de propagation du son est également déterminée. Le XVIII.-XIX. La plupart des théâtres et salles de concert ont été construits au XVIe siècle.
De nos jours, les salles modernes diffèrent des précédentes à bien des égards et on essaie de construire des salles polyvalentes pour des raisons financières. Il existe d’innombrables cas où des pièces bien conçues sur le plan architectural, fonctionnel et financier tentent de remédier à un environnement sonore mauvais provoqué par les sons électroniques. Mais la solution n’est pas toujours évidente.

La caractéristique de la propagation du son extérieur est que la propagation du son physique n’est entravée par aucune surface absorbante ou réfléchissante.

En pratique, ce n’est pas tout à fait vrai si on considère :

• la propriété réfléchissante de la surface de la terre
• l’absorption acoustique par l’air.

La relation entre le niveau de puissance acoustique d’une source sonore et le niveau de pression acoustique d’un espace dépend de l’état de l’espace :
Température,
humidité,
vent.

Dans les couches d’air à différentes températures, le son se déplace à différentes vitesses. A l’interface de deux milieux de températures différentes, ils se cassent toujours vers la plus froide.

Les jours d’été, en raison de la chaleur émise par la foule, le son se plie vers les couches supérieures d’air froid. Dans l’air, la vitesse de propagation du son augmente avec l’augmentation de la température. La pression et l’humidité qui se produisent généralement n’ont aucun effet sur la vitesse de propagation du son.

Dans le cas des intérieurs, on distingue deux types d’espaces sonores:

• diffusé
• espace sonore direct.
  Lorsque vous allumez une source sonore dans une pièce, elle crée d’abord l’espace sonore direct, puis rebondit sur les murs pour créer l’espace sonore réfléchi. L’effet des deux espaces l’un sur l’autre provoque la sensation d’espace et de distance chez l’auditeur.

Dans une pièce mal ventilée, la température augmente et plusieurs réflexions importantes du plafond peuvent disparaître en raison de la déviation des ondes sonores. S’il y a des conditions de température inverses, le public reçoit moins d’énergie sonore directe en raison de rayons sonores déviés vers le haut. Pour cette raison, les rangées de sièges doivent être conçues pour s’élever vers le haut. Le son se propage entre deux points sur le chemin le plus court, c’est-à-dire le long d’une ligne droite.

Un autre phénomène sonore important dans les intérieurs est la réflexion : lorsqu’une onde sonore frappe un mur, son énergie est divisée en trois parties. La première partie est réfléchie, la deuxième partie pénètre dans le mur, où une partie est absorbée, transformée en chaleur. La troisième partie sort du mur et avance. Avant de sortir, une petite partie est réfléchie et absorbée à nouveau.

Lors de la conception de l’intérieur d’un bâtiment, les directives architecturales mais aussi acoustiques doivent être respectées afin de créer une installation appropriée. Le revêtement des surfaces est également extrêmement déterminant en raison de la réflexion de l’absorption acoustique.

Par exemple:

le polystyrène ou certaines mousses sont des matériaux insonorisants très pauvres car les pôles dans leur structure interne sont imperméables, de sorte qu’aucun filtrage approprié ne se forme. Les structures en bois à ressorts plus durs sont une solution idéale pour l’absorption acoustique. Un équipement adéquat est absolument nécessaire pour absorber les sons profonds (inférieurs à 200-300 Hz) afin d’équilibrer toute la gamme de sons.

Perfect Acoustic s’efforce toujours d’obtenir le son parfait avec ses produits.

Citons l’artiste humaniste Leon Battista Alberti :

“La perfection est l’harmonie parfaite de tous les détails, quand rien ne peut être ajouté ou enlevé sans endommager le tout.”

AP