FR2895542A1 - Procede et systeme de generation de donnees d'optimisation acoustique d'une salle, et equipement mis en oeuvre dans ce systeme. - Google Patents

Abstract

Procédé de génération de données d'optimisation acoustique d'une salle, comprenant les étapes suivantes:- acquisition de données relatives à ladite salle,- réalisation d'au moins une mesure acoustique dans la dite salle,- détermination, à partir des données relatives à la salle et/ou des données relatives à la mesure réalisée, d'au moins une caractéristique acoustique relative à ladite salle,- à partir d'au moins une caractéristique acoustique déterminée, détermination d'au moins une solution d'optimisation acoustique de ladite salle; et- fourniture de données d'optimisation relatives à ladite optimisation.Ce procédé peut, notamment, être mis en oeuvre pour réaliser l'optimisation de l'intelligibilité acoustique dans une salle destinée à aux application de la parole, notamment les salles de cours ou pour la réduction des nuisances sonores dans une salle, notamment une cantine.

Description

-1- Procédé et système de génération de données d'optimisation

acoustique d'une salle, et équipement mis en oeuvre dans ce système

La présente invention concerne un procédé, un système de génération de données d'optimisation acoustique d'une salle, ainsi qu'un équipement mis en oeuvre dans ce système. Ce procédé vise en particulier une rénovation et une optimisation acoustique des lieux accueillant du public, ainsi qu'une conception de ces lieux sur un plan acoustique.

Le domaine de l'invention est le domaine de l'acoustique, et plus généralement un ensemble de domaines qui gravitent autour du domaine acoustique, à savoir la psychoacoustique, l'audition, la construction acoustique et les matériaux de construction acoustique. L'invention s'applique plus particulièrement à l'intelligibilité de la parole dans des environnements dédiés à la parole tels que des lieux d'enseignements, des théâtres, des amphithéâtres, etc. En effet, de nombreuses études internationales montrent qu'il existe une forte corrélation entre la qualité acoustique des lieux d'enseignements et les résultats scolaires. Celte corrélation est d'autant plus importante quand les lieux d'enseignements sont de dimensions importantes. Cette difficulté se ressent aussi bien au niveau d'un public écoutant un locuteur que le locuteur lui-même. Ainsi beaucoup d'élèves se plaignent de fatigue et de difficultés à travailler dans des locaux caractérisés par une mauvaise acoustique. De la même manière les locuteurs doivent faire des efforts de locution pour se faire entendre à un public et surtout pour se faire comprendre. Enfin, l'attention dans les environnements d'enseignement est un processus cognitif complexe qui implique des interactions à des niveaux variés de la mémoire pendant que le discours est reçu. La compréhension de nouveaux concepts est généralement basée sur une intégration ou fusion avec d'autres concepts précédemment compris. La manipulation et la modification de concepts pendant l'écoute d'un discours nécessitent une concentration significative. Si la seule perception des mots nécessite un effort supplémentaire du à la mauvaise qualité acoustique, la fatigue engendrée par la concentration sera augmentée. Des manques de -2-concentration apparaîtront plus rapidement et plus fréquemment. En contrepartie, si le discours est perçu de façon limpide et claire, la compréhension sera plus riche et plus profonde avec moins de fatigue. Les études de marché réalisées montrent qu'il existe plusieurs millions de salles d'enseignement et de restaurants scolaires, dans lesquelles une prise en charge des problèmes acoustiques est utile ou nécessaire. Actuellement les interventions d'étude acoustiques en vue de l'optimisation ou de la rénovation nécessitent des prestations d'ingénieurs acousticiens et d'architecte durant un à quatre jours pour une salle ou amphithéâtre. Ce qui représente un coût trop élevé, à fortiori dans le cas où un grand nombre de salles est à traiter. Les logiciels de traitement et mesures acoustiques dans les salles offrent actuellement une panoplie de mesures très large, prévues pour toutes sortes d'applications dans le bâtiment, et ne correspondent pas forcément aux besoins spécifiques à la métrologie des salles dédiées à des applications de parole ou aux conditions nécessaires pour la compréhension de la parole dans les environnements d'enseignements. Le plus souvent, ceF produits ne proposent pas une mesure très poussée des critères spécifiques à l'intelligibilité de la parole, dans les domaines temporel et fréquentiel. Ils proposent mesure, analyse, modélisation et auralisation. En générale, ils ne proposent qu'un package d'une variété d'outils acoustique mais aucun des produits actuellement connus ne propose les travaux de recherche de solutions.

De plus les produits existants visent des grandes salles de concerts ou amphithéâtre. Ils ne sont pas destinés et adaptés à traiter des petites salles telles que des salles de cours. De plus ils sont destinées à traiter des lieux vides et ne prennent pas en compte le contenu des lieux traités, tel que des tables, chaises, etc.

Ces systèmes sont, en générale, limités à effectuer seulement deux mesures simultanées, ce qui augmente le temps de traitement des salles. Actuellement aucun de ces produits ne permet de confronter les mesures réalisées avec les valeurs règlementaires. -3- Le brevet 3P09081163A2 présente une méthode permettant un design et un contrôle acoustique d'une pièce dans le but de faciliter l'écoute de sons dans cette pièce. Cette méthode est basée sur des simulations faisant appel à deux grandeurs qui sont le temps de réverbération et l'absorption acoustique moyenne. Des expériences acoustiques sont menées pour trouver la relation entre le temps de réverbération optimal et le VPS de la pièce (volume de la pièce / surface de la pièce) ou la moyenne d'absorption acoustique et le VPS de la pièce, permettant une plus grande facilité d'écoute. Ensuite la valeur du VPS de la pièce à construire est choisie de façon à permettre la plus grande facilité d'écoute dans cette pièce. La méthode présentée dans ce brevet permet, avant la construction d'une pièce, de définir des critères de construction qui permettront une plus grande facilité d'écoute. Mais la méthode présentée n'est pas applicable à la rénovation d'une salle existante, à moins de la reconstruire entièrement. De plus, la méthode présentée dans ce brevet ne permet pas d'effectuer une étude approfondie de la salle en prenant en compte les objets contenus dans la salle. Un objectif de l'invention est de pallier aux inconvénients précités. De façon générale, l'invention vise à réduire les facteurs qui masquent le discours dans un lieu et à augmenter l'énergie utile à la compréhension d'un discours. Un autre objectif de l'invention est de développer un système d'optimisation dont la mise en oeuvre est très facile, en ce sens qu'il ne nécessitera pas l'intervention d'un ingénieur acousticien.

Un objectif de l'invention est aussi de proposer une optimisation acoustique complète des lieux destinés à la parole, c'est-à-dire une optimisation qui comprend toutes les opérations allant de la saisie des données concernant le lieux à optimiser jusqu'à la fourniture des données concernant l'optimisation.

L'invention vise aussi l'objectif de proposer une optimisation acoustique plus précise des lieux dédiés à la parole, basée sur de nouveaux critères intervenant dans l'intelligibilité de la parole. Un autre objectif de l'invention est encore de proposer une pluralité d'optimisations en choisissant, parmi ces optimisations, celle(s) permettant -4- un rapport qualité, prix, rapidité ou simplicité de mise en oeuvre le plus intéressant. L'invention propose ainsi, un procédé de génération de données d'optimisation acoustique d'une salle, comprenant les étapes suivantes: acquisition de données relatives à ladite salle, - réalisation d'au moins une mesure acoustique dans la dite salle, - détermination, à partir des données relatives à la salle et/ou des données relatives à la mesure réalisée, d'au moins une caractéristique acoustique relative à ladite salle, - à partir d'au moins une caractéristique acoustique déterminée, détermination d'au moins une solution d'optimisation acoustique de ladite salle; et - fourniture de données d'optimisation relatives à ladite optimisation. Ce procédé permettant une étude acoustique complète des salles avec fourniture de données d'optimisation est une approche tout à fait nouvelle. Elle permet une optimisation acoustique d'une salle, rendant ainsi possible des conditions acoustiques plus agréables ou plus efficientes dans 20 la salle. Appliquée à des salles dédiées à l'enseignement, le procédé selon l'invention permet une facilité et optimisation d'écoute et d'intelligibilité de la parole dans ces salles. L'utilité du procédé selon l'invention peut aussi être jugée à travers une réduction des nuisances sonores dans des lieux accueillent un public, des salles de restauration et des cafétérias par 25 exemple. Le procédé selon l'invention, par optimisation acoustique d'une salle selon de nouveaux critères relatifs aux applications de la parole permet aussi d'augmenter l'efficacité des activités liées à la parole et à l'intelligibilité de la parole. Ce qui est très utile dans des salles dédiées à 30 l'enseignement par exemple. Le procédé selon l'invention peut avantageusement être utilisé par un technicien ou une personne moins qualifiés spécifiquement en acoustique mais ayant simplement une formation initiale de base. 10 15 -5- Il peut être mis en oeuvre pour traiter l'analyse complète d'une salle de taille moyenne en moins de deux heures. Le procédé selon l'invention permet de fournir des données d'optimisation en prenant en compte des critères de coût, de facilité de mise en oeuvre, de rapidité de mise en oeuvre, et de fournir les données nécessaires pour effectuer la réalisation de l'optimisation sous la forme de plans architecturaux détaillées et soit la forme de texte explicative des travaux. Les données relatives à la salle comprennent des données sur la nature et/ou le contenu de la salle. Ainsi, tout ou une partie de ces données peut être pris en compte dans l'optimisation acoustique de la salle selon le procédé. Ces données peuvent comprendre des données sur la géométrie et la dimension de la salle (par exemple salle rectangulaire, en éventail, de forme complexe, présence de portes, fenêtres, etc.) ainsi que des données sur les matériaux utilisés pour construire la salle, composant la salle, des objets présents dans la salle et les utilisateurs de la salle, la nature des objets qu'on trouve dans la salle, les matériaux dont sont fabriqués ces objets, etc. Plus spécifiquement, les données prises en compte pour une salle 20 peuvent comprendre : - la forme et dimension de la salle ; le type de sol dans la salle (sol plat, gradins, etc.) ; le type de plafond et les dimensions ; - le type et l'emplacement de toutes les ouvertures dans la salle ; le type de matériel et les dimensions des murs ; l'activité associée à cette salle ; le degré de difficulté de message associé à cette salle ; le type et l'âge des utilisateurs de cette salle ; le nombre et la position dans la salle des utilisateurs de cette salle ; - le type, la dimension, et l'emplacement de chaque siège dans la salle ; - la présence ou non des personnes mal entendant dans la salle ; 25 30 -6- le risque d'intrusion de bruit dans la salle ; et le potentiel de modification d'une surface dans la salle. Le procédé comprend avantageusement au moins une mesure acoustique effectuée dans la salle. Ces mesures acoustiques peuvent 5 comprendre : au moins une mesure du bruit ambiant de la salle non occupée conformément à ANSI S12.60-2002 ; au moins une mesure de réverbération conformément à ISO3382, ANSI S12.60- 2002 utilisant par exemple des 10 réponses impulsionnelles de la salle ; au moins une mesure au moyen d'algorithmes dédiés d'une énergie précoce ; au moins une mesure d'isolation basée sur ISO 717-1 ; ISO 140-4 ; ANSI S1.43-1997, et ANSI S12.60-2002. 15 Le nombre de points de mesure dans la salle dépend de plusieurs facteurs. Mais par exemple pour une salle de cours de taille moyenne, le nombre minimum de points de mesure est de quatre, et la moyenne de douze. Le procédé selon l'invention peut comprendre 20 positions de mesures avec un très grand nombre de mesures pour chaque point de 20 mesure. Les mesures d'isolation sont réalisées par un générateur de bruit portable positionné en dehors de la salle pendant que les mesures sont réalisées. Des possibilités de contrôle à distance permettant à l'utilisateur d'effectuer ces mesures sans retourner dans la salle à chaque mesure. 25 Le procédé selon l'invention comprendre, en outre, une étape de choix d'une solution d'optimisation parmi une pluralité de solutions d'optimisations proposées. En effet, le procédé selon l'invention peut comprendre une détermination d'une pluralité de solutions d'optimisation. Ces solutions d'optimisation peuvent différer par le fait qu'elles présentent 30 des critères d'optimisation différents. Ainsi, un critère d'optimisation peut par exemple être choisi parmi des critères de coût, de types d'utilisation de la salle, du type d'utilisateur, du type de bruit susceptible de s'introduire dans la salle, de facilité de mise en oeuvre, de degré d'optimisation, des possibilités de traitement de bruit etc. ou une combinaison quelconque de -7- ces critères. Selon le(s) critère(s) choisi(s), l'optimisation peut, par exemple, impliquer des matériaux différents. Dans un tel cas de détermination d'une pluralité d'optimisations, le procédé selon l'invention permet avantageusement d'en identifier une, selon un critère particulier, déterminé préalablement après l'établissement des solutions. Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre une sélection au sein d'une base, de données relatives à la nature d'une salle et/ou à un élément contenu dans une salle. Ainsi, l'acquisition des données relatives à la salle est facilitée. Il suffit de sélectionner dans cette base de donnée un objet ou un élément et il sera pris en compte dans l'optimisation acoustique de la salle selon l'invention. Une telle base de données permet de dispenser l'utilisateur de décrire en détails les objets qui se situent dans la salle. Le fait, que le procédé comprend une telle base de données, est d'autant plus avantageux qu'une telle opération de description des objets contenus dans la salle peut, d'une part prendre beaucoup de temps, et d'autre part être très laborieux. Cette base de données peut, par exemple, comprendre des données concernant des objets, des meubles, ainsi qu'une pluralité de matériaux existants sur le marché. De plus, la base de données peut avantageusement comprendre des données sur la nature de la salle. Ainsi, elle peut, par exemple comprendre des salles prédéfinies avec des géométries différentes, telles que des salles rectangulaires, en éventails ou de formes complexes, de type sol plat ou gradins, à plafond plat ou incliné. Cette base de données peut par exemple comprendre une base de 25 données comprenant au moins une partie des salles traitées par le procédé selon l'invention. Cette base de données peut par exemple comprendre des objets et des meubles pré dessinés, avantageusement en trois dimensions (3D), que l'on pourra sélectionner de façon simple et rapide pour les inclure dans 30 l'optimisation acoustique de la salle. La base de données contient des données relatives à au moins une caractéristique acoustique associée à au moins un élément contenu dans ladite base. Par simple sélection, dans la base, d'un objet présent dans la salle, on peut avantageusement renseigner le procédé selon l'invention, -8- avec des caractéristiques acoustiques de cet objet susceptible d'intervenir sur le comportement acoustique de la salle. Ces caractéristiques peuvent par exemple être, des coefficients d'absorption ou de diffraction. Ainsi le procédé selon l'invention peut comprendre une base de données meubles et objets, dans laquelle les meubles et les objets sont dotés d'au moins une caractéristique acoustique telle qu'un coefficient d'absorption ou de diffraction. Ainsi un calcul théorique, par exemple du temps de réverbération, comprend non seulement la prise en compte des surfaces de matériaux murales mais également la prise en compte des surfaces et caractéristiques d'au moins un objet ou d'au moins un meuble présent dans la salle. La base de données peut avantageusement comprendre un modèle additionnel qui inclut le potentiel modal d'une pluralité de surfaces parallèles en fonction d'une pluralité d'obstacles réels qui limitent les réflexions directes entre les parois.

Dans un mode de réalisation avantageux, on utilise une base de données contenant des types de salles, des objets, des meubles et des matériaux pré dessinés, de préférence en 3D, et ayant pour chacun au moins une caractéristique acoustique ou un modèle acoustique. Ainsi ceux-ci ont une identité acoustique qui peut être prise en compte lors des mesures et des calculs effectuées dans le cadre de l'optimisation acoustique de la salle. Ainsi, on peut inclure ces objets, de façon simple et pratique dans l'optimisation acoustique de la salle. De plus, cette base peut être mis a jour régulièrement. Cette mise à jour peut être effectuée à distance et grâce à une connexion réseau de type Internet. Elle peut aussi être mise à jour grâce à un support de données de type Compact Disc par exemple. Le procédé selon l'invention peut comprendre, en outre, un calcul, à partir des données relatives à la salle, d'une position d'au moins un point de mesure dans la salle. Le procédé selon l'invention, peut avantageusement comprendre, un algorithme permettant de proposer automatiquement les coordonnées de positionnement des différents éléments permettant d'effectuer des mesures, à savoir au moins un émetteur et un récepteur. Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre, une -9-procédure permettant de valider les positions de ces éléments, au moyen de capteurs placés sur les éléments de permettant d'effectuer les mesures. Dans un exemple de mesure, on peut considérer le cas d'une source constitué d'un émetteur constitué par un haut-parleur, et de quatre capteurs constitués de quatre microphones. La salle à optimiser est une salle de cours. Le calcul des positions de mesures, à savoir les positions de la source et des capteurs, se fait grâce à un algorithme qui prend en compte des données relatives à la salle et en respectant certains normes décrivant les procédures de mesure acoustique dans les salles. La source est placée par exemple à 1,50 m d'un mur comprenant un tableau, proche de l'axe médian d'une salle sans se trouver sur cet axe. Les quatre microphones doivent être situés dans la zone d'écoute. La détermination des positions de ces microphones est basée sur les critères spécifiques de corrélation entre les mesures effectuées par chaque microphone. Ces critères de corrélations sont nécessaires pour la phase de mesures ainsi que pour une phase de génération de données d'optimisation. Un opérateur peut vérifier que les emplacements des microphones sont en accord avec les coordonnées déterminées conformément au procédé selon l'invention. Pour valider ces positions, l'opérateur signale au logiciel qu'il a placé les microphones aux points prévus, puis la captation des signaux émis par chaque pied de microphone est réalisée. L'opérateur est libre d'imposer lui-même la position d'un ou de plusieurs microphones, dans le cas par exemple de la présence d'un pilier ou d'un obstacle en effectuant des modifications sur les coordonnées de la position d'un microphone. Si l'un des microphones dévie de la position proposée de plus de 10 cm, le logiciel le signale. L'algorithme de calcul du positionnement peut être tout algorithme de calcul de positions pour des mesures acoustiques. De préférence l'algorithme de positionnement permet de calculer les positions des différents éléments de mesure de façon à ce que les positions calculées soient les plus représentatives des différentes caractéristiques acoustiques de la salle. De plus, cet algorithme peut avantageusement comprendre une vérification des positions calculées par rapport à des normes réglementaires portant sur les mesures acoustiques. 2895542 - 10 -Le procédé selon l'invention, peut avantageusement comprendre une pluralité de mesures acoustiques réalisées en une pluralité de points de mesure. De cette manière, le procédé selon l'invention permet d'effectuer des mesures acoustiques dans une pluralité de points dans la salle et ainsi 5 d'effectuer une meilleure optimisation acoustique de la salle. En effet, les résultats des mesures acoustiques effectuées dans une salle peuvent fortement varier en fonction des points de mesures dans la salle. Cette variation doit être prise en compte dans l'optimisation acoustique de la salle dans l'optique d'une optimisation complète de toute la salle. Dans le cas 10 contraire en effet, une optimisation effectuée relativement à des mesures effectuées en un point de la salle, peut ne pas donner de résultats acoustiques satisfaisant en un autre point de salle. Les différents points de mesures doivent être calculés en fonction des caractéristiques géométriques et acoustiques de la salle. Ce calcul de 15 positions peut être réalisé à l'aide d'un algorithme similaire à celui décrit précédemment. Les mesures acoustiques peuvent, avantageusement, être effectuées simultanément sur une pluralité de points. Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'effectuer un grand nombre de mesures en peu de temps. 20 Généralement la phase de mesures et de caractérisation par des mesures constitue la phase la plus longue d'une étude. La possibilité d'effectuer plusieurs mesures en même temps et de corréler, moyenner, différencier, etc. ces mesures, permet un gain de temps important. Dans un exemple particulier d'application, le procédé selon l'invention 25 permet la captation simultanée sur quatre points de mesures. Ces quatre points de meures sont constituées de quatre microphones. Ceci permet une plus grande efficacité dans le temps alloué à la mesure car quatre points de mesures sont nécessaires et peuvent être suffisants pour une salle de taille moyenne. Cette possibilité permet également, dans la condition d'une 30 synchronisation bit par bit de quatre convertisseurs, le calcul des fonctions d'intercorrélation entre les signaux des microphones, en particulier dans le cas d'évolutions binaurales. Il est aussi possible, par exemple, d'utiliser plusieurs groupes de quatre microphones. Ainsi le procédé selon l'invention 2895542 - 11 - permet l'utilisation jusqu'à quatre groupes de quatre microphones. Ce qui permet de prendre en compte simultanément jusqu'à 20 points de mesures. Pour procéder à l'optimisation acoustique de la salle, le procédé selon l'invention peut comprendre, en outre, au moins une mesure d'un indice 5 d'isolement et/ou d'un affaiblissement apparent d'au moins une paroi de ladite salle. Le procédé peut aussi comprendre une procédure complète de mesure des affaiblissement apparents d'au moins une paroi de la salle. La mesure de ces grandeurs associées aux parois de la salle peut se faire selon une technique connue, par exemple celle spécifiée dans les standards 10 internationaux sur ISO 717-1 ; ISO 140-4 ; ANSI S1.43-1997 ; ANSI S12.60-2002. Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre, en outre, au moins une mesure d'un champ acoustique réverbéré dans la salle par procédé de pression ou intensimétrique. En effet, l'assimilation de 15 l'intensité à la pression mesurée élevée au carré peut être trop imprécise pour l'estimation de la gêne acoustique causée par les phénomènes de réverbération sur la compréhension de la parole. La mesure de l'intensité acoustique, de nature vectorielle, apporte beaucoup plus d'informations que la mesure traditionnelle de pression acoustique. Des outils comme MLS 20 (maximum length sequence) et Esweep (exponential sweep) peuvent être utilisés pour enregistrer une réponse impulsionnelle et le filtrer conformément aux standards ISO 3382. Le procédé selon l'invention peut comprendre en outre un calcul, à partir des données relatives à la salle et/ou de données relatives à au moins 25 une mesure effectuées dans la salle, d'au moins une caractéristique acoustique pour une pluralité de position dans la salle. Cette caractéristique peut être calculée en utilisant un modèle acoustique théorique. Cette caractéristique sera ensuite utilisée pour trouver une solution d'optimisation acoustique adaptée à la salle étudiée. Le calcul de cette caractéristique doit 30 tenir en compte de suffisamment de données relatives aux facteurs intervenant sur cette caractéristique. Le calcul d'au moins une caractéristique acoustique peut en particulier se faire pour une pluralité de positions. Dans un mode de réalisation particulier et nullement limitatif, ce calcul peut se faire pour toutes les positions assises. 2895542 - 12 - Avantageusement, le calcul prend en compte au moins une caractéristique acoustique d'au moins un élément et/ou au moins une personne présente dans la salle. Ceci permet, en particulier, de tenir compte de l'influence des objets présents dans la salle et des utilisateurs de 5 la salle dans les calculs acoustiques et dans la réponse acoustique de la salle. Les mesures expérimentales effectuées dans les salles montrent que les calculs théoriques effectués en prenant en compte l'influence des objets et des occupants de ces salles donnent de meilleurs résultats que les calculs traditionnels qui n'en tiennent pas compte. En effet, ceux-ci jouent entre 10 autres, un rôle d'absorption mais aussi de réflexion et de diffraction mais aussi un rôle de contrôle sur les niveaux de parole en relation avec les propriétés acoustiques nuisibles. Ainsi la base de données comprend avantageusement des données sur les caractéristiques acoustiques de différents éléments pouvant se trouver dans une salle. Elle comprend, en 15 particulier, des modèles acoustiques correspondant aux différents types de locuteurs (homme, femme, jeune, etc.) mais aussi des modèles correspondant à des publics différents, par exemple enfants âgés de 6 à 10, de 10 à 15, de 15 à 20, adultes âgés de 20 à 40 , de 40 à 60, de 60 è 80. 20 Le public, par exemple, est pris en compte dans le cas de l'évaluation de la salle pleine du point de vue de son coefficient d'absorption, mais aussi du point de vue du bruit qu'il génère en fonction, par exemple, du nombre de personnes, du type d'activité, du degré d'agitation et de l'âge. Les influences des ces facteurs, à savoir les objets contenus dans la 25 salle et les utilisateurs de la salle, sont prises en compte dans les calculs théoriques des caractéristiques acoustiques de la salle selon leur degré d'importance. Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre au moins un calcul d'un rapport d'un niveau de signal par rapport à un niveau 30 de bruit, ledit calcul prenant en compte une influence d'au moins une caractéristique d'une source dudit signal ou au moins une caractéristique d'au moins une source dudit bruit. Pour l'estimation du niveau du signal, le procédé selon l'invention peut prendre en compte le type, le nombre ou la configuration d'au moins 2895542 - 13 - une source de signal, par exemple un locuteur. Dans une application nullement limitative, pour estimer le niveau du signal, le procédé selon l'invention prend en compte deux types de locuteurs différents, homme ou femme et cinq types de locutions: très doux, doux, normal, fort, très fort, 5 dans une tranche statistique allant de 5 à 95 h des styles d'articulation communs. De plus, les calculs de niveau de signal utile, direct et/ou réfléchi, sont effectués en prenant en compte des critères variés. La formule employée peut être, par exemple, une formule adaptée à la caractéristique directionnelle de la source. Le niveau du signal peut 10 ensuite être pondéré en fonction de l'absorption d'incidence rasante, pour tenir compte des composantes déphasées arrivant en interférences causées par la présence d'objets ou d'auditeurs de même hauteur devant la position d'écoute. Cette pondération dépend de la distance de la source et de la fréquence du signal. Puis une nouvelle pondération peut avantageusement 15 être effectuée en fonction de la directivité de la source, notamment en fonction de la directivité de la voix humaine, et de l'orientation de la source : par exemple vers l'auditoire ou vers une autre direction. Cettedernière pondération dépend aussi de la fréquence mais aussi de l'azimut correspondant à la position de l'écoute, et notamment de l'angle horizontal 20 en référence à un axe central. Dans le cas ou le signal est la parole, l'estimation du niveau du signal peut être réalisée en prenant en compte une pluralité de niveaux de parole qui sont liés directement au niveau global de bruit par un effet psychoacoustique appelé I < effet Lombard . Par niveau global , on 25 désigne le niveau résultant de la sommation de toutes les sources de bruit mesurées dans une salle non occupée, avec toutes les estimations de niveaux de bruit dans la salle occupée. L < effet Lombard représente simplement une tendance pour un locuteur à augmenter son niveau de voix lorsqu'il parle dans un environnement de bruit ambiant dont le niveau a 30 tendance à s'accroître. Ceci représente une tendance commune et primaire à forcer la voix pour les personnes s'exprimant dans un environnement bruyant. Le procédé d'optimisation permet de produire une évaluation des niveaux de bruits et offre des solutions pour limiter la tendance du locuteur 2895542 - 14 - à forcer la voix. Ceci est fait en diminuant le niveau de bruit ambiant dans la pièce et spécialement autour du locuteur. Pour l'estimation du niveau de bruit le procédé selon l'invention peut aussi prendre en compte le type, le nombre, et la configuration d'au moins 5 une source de bruit. Par exemple, en fonction du choix d'un opérateur, le calcul du rapport Signal/Bruit peut être exprimé pour plusieurs cas de figures : salle vide, salle pleine ou salle occupée selon un remplissage par tranches, de 10 personnes par exemple. Dans la configuration salle vide le niveau de bruit mesuré 10 correspond au bruit ambiant dans salle vide, fermée. Par ma suite un par un des équipement permettant de générer un bruit sont allumé et les bruits causés par ces équipements dans la salle sont évalués. Ainsi des indices d'isolation sont mesurés pour chaque mur, plafond et sol et les risques de bruits calculés. La mesure et l'analyse du bruit ambiant sont basées sur des 15 segments de signal retenus en fonction du niveau (système à deux seuils). Dans le configuration salle occupée , au niveau du bruit ambiant salle vide est ajouté une estimation du niveau de bruit généré par le les occupants de la salle. C'est alors le niveau de bruit total qui est pris en compte dans le calcul du rapport signal/bruit. 20 L'estimation du bruit généré par les occupants de la salle peut être basée sur un modèle empirique connu. L'estimation du niveau est avantageusement fonction du nombre d'occupants mais peut très bien comprendre des paramètres comprenant l'âge des occupants, leur type d'activité, leur degré d'agitation (par exemple très calme, calme, normal, 25 agité, très agité) et du niveau du signal dans la salle. L'effet Lombard peut aussi être pris en compte dans l'estimation du niveau du bruit. A titre d'exemple, un locuteur qui débute son discours au niveau moyen de 60dB à 1 m, niveau habituel lorsque l'on s'adresse à un groupe, le niveau de bruit étant de 45 dB, le locuteur augmente naturellement son 30 niveau de voix de approximately 0.6 dB à chaque augmentation de 1dB du niveau de bruit. Dans un tel cas, les différentes augmentations du niveau de voix et de bruit seront respectivement ajoutés, au sens de la sommation des intensités, aux niveaux du signal et du bruit pour le calcul du rapport signal à bruit. Si l'intrusion dans la salle de bruits prévenant de l'extérieur 2895542 - 15 - est importante et de fréquence élevée alors il sera tenu compte dans le procédé selon l'invention de ces bruits, sinon le choix est laissé à l'opérateur de savoir si ces bruits sont pris en compte ou non. Le procédé selon l'invention peut comprendre au moins un calcul d'un 5 rapport d'un niveau de signal par rapport à un niveau de bruit ledit calcul prenant en compte au moins une caractéristique d'au moins une réflexion tardive ou précoce. En effet, il est reconnu par de nombreuses études scientifiques que, d'un point de vue large, on peut considérer que pour les adultes l'énergie réverbérée précoce (<50ms) est utile à la compréhension 10 d'un signal et notamment du signal de parole, et que l'énergie réverbérée tardive (>50ms) est néfaste à cette compréhension. Cependant, les enfants par exemple sont sensibles à des réflexions tardives différentes (>30ms), c'est pourquoi il est avantageux dans le procédé de tenir compte du type de l'utilisateur de la salle. 15 Ainsi, le calcul du niveau de signal pris en compte dans le calcul d'un rapport signal à bruit peut comprendre un ajout, au niveau du signal, d'une pondération liée au niveau et au spectre des réflexions précoces (<100ms), au délai temporel et à la direction d'au moins une réflexion précoce (<100ms). Tous ces critères peuvent être déterminés grâce à la réponse de 20 la salle à un signal impulsionnel. La réponse impulsionnelle de la salle peut être mesurée au moyen des méthodes MLS, Sine E-Sweep ou tout autre méthode connue. De plus l'algorithme permettant de mesurer la réponse impulsionnelle d'une salle peut être avantageusement optimisé avec un rapport Signal/Bruit de mesure excédant 50dB. 25 D'une manière similaire, le niveau de bruit généré par les occupants de la salle dépend de l'importance de la réverbération dans la salle. A ce niveau de bruit peut donc être ajouté une estimation liée à l'importance de la réverbération dans la salle. Plus particulièrement, cette pondération peut être liée au niveau de pression réverbérée tardive. 30 Le procédé selon, l'invention peut comprendre au moins un calcul d'un rapport d'un niveau de signal par rapport à un niveau de bruit dans lequel le calcul desdits niveaux de bruit comprend un traitement par bandes fréquentielles. Le signal ou le bruit sont alors considérés par bandes 2895542 - 16 -fréquentielles, et notamment par leur répartition sur les bandes fréquentielles. Selon l'invention, les niveaux du signal et du bruit pris en compte dans le calcul du rapport signal à bruit, sont les niveaux obtenus après 5 pondération avec les estimations précisées ce dessus. Ainsi, la contribution totale de toutes les sources de bruit dans la salle occupée est comparée au niveau estimé et mesuré d'une source de parole, comme il est perçu à chaque position assise, de manière à estimer un rapport Signal/Bruit pour chaque position assise. 10 Les résultats de calculs du rapport signal à bruit peuvent être représentés, pour différentes positions dans la salle, sous forme numérique ou sous forme graphique. Ils peuvent par exemple être représentés dans une représentation tridimensionnelle de la salle, sous forme d'une sphère ornementant chaque position et dont la couleur indique le degré de qualité 15 d'écoute en fonction d'une échelle de couleurs. Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre un calcul d'au moins un profil de décroissance modale, ledit calcul prenant en compte au moins une relation entre au moins une source et au moins un récepteur en fonction de leurs environnements acoustiques respectifs. 20 Les calculs classiques de temps de réverbération proposés par Sabine, Eyring et Millington-Sette sont basés sur l'hypothèse d'un champ acoustique diffus et sur un modèle de décroissance décrit par plusieurs variations des coefficients d'absorption moyens. Cependant, l'une des raisons les plus courantes de manque de précision de ces modèles est, dans 25 une salle de classe réelle, la caractéristique non diffuse et non homogène du champ réverbéré. Par conséquent, il est difficile d'obtenir un modèle précis de profil de décroissance seulement avec ces formules. D'autres paramètres critiques pour le modèle classique de fonction de décroissance sont les distances relatives entre la source acoustique, le point de réception associé 30 et l'importance de l'absorption à proximité de chacun d'entre eux. Par ailleurs, en ce qui concerne le potentiel de décroissance modale, toutes les structures parallèles comportent un potentiel de résonance dont les fréquences sont relatives à la distance séparant ces deux parois. Ces phénomènes de résonance ont une influence importante sur le profil de 2895542 - 17 - décroissance. Ce potentiel est modifié par tous les obstacles situés entre les deux surfaces parallèles à la source, par la proximité des deux surfaces et par la composition des surfaces et de la répartition des matériaux sur celles-ci, en relation avec les champs acoustiques. 5 Dans le cas des lieux de type salle de classe, en aucun point le champ acoustique réverbéré ne peut être considéré comme diffus. En fait, plus le design acoustique est performant dans une salle de classe, moins le champ réverbéré est diffus. Dans tous les types d'espaces tels que les salles de classe, la courbe de décroissance en échelle logarithmique n'a pas l'allure 10 d'une ligne droite mais il est courant d'observer 2 à parfois 5 points d'inflexion, entre lesquels, deux à deux, la décroissance suit une pente différente. Par conséquent, le terme de temps de réverbération est complètement ambigu lorsqu'il est appliqué à des champs réverbérés non diffus, étant donné que les différentes pentes apparentes sont susceptibles 15 de donner des temps de réverbération différents. Beaucoup de contradictions entre la théorie statistique de la réverbération et les résultats de mesures peuvent être expliquées de la façon suivante : - une approche de type propagation pour le traitement de la 20 réverbération serait plus adaptée, - des lois spécifiques devraient être considérées, prenant en compte l'absorption significative en relation avec : - la position de la source ; - la position du récepteur 25 - le potentiel de parallélisme entre les surfaces et la prise en compte des dimensions des objets dans la salle, lorsque ces objets deviennent des obstacles, en relation avec le potentiel de décroissance modale ; la forme géométrique globale et les dimensions de la 30 salle ; - l'incidence du champ acoustique associé aux réflexions de premier et second ordre -le coefficient d'absorption d'un matériau prenant une valeur significativement 2895542 - 18 - décroissante quand l'incidence du champ acoustique sur celui- ci passe de normale (perpendiculaire) à rasante. Le procédé selon l'invention peut avantageusement inclure au moins une relation entre au moins une source et au moins un récepteur, en fonction de 5 leurs environnement respectifs. Dans un mode de réalisation avantageux, des coordonnées tridimensionnelle de la salle permettent de rendre compte de façon réaliste des réactivités entre au moins deux parois d'une salle, entre au moins une source et au moins une parois environnante, et entre au moins un récepteur et au moins une parois environnante. 10 En fait, dans une salle de classe par exemple, à chaque position de réception est observé un profil de décroissance temporelle différent durant les 250 premières millisecondes, avec dans chaque cas des pentes différentes. Avantageusement, le procédé selon l'invention peut comprendre un 15 calcul d'un temps de réverbération selon au moins une formule d'Aura ou Fitzroy. Une observation préalable à l'aide de comparaisons théorie/résultats de mesures a montré que l'approche de calcul de temps de réverbération selon Aura ou Fitzroy était plus proche de la réalité que celle de Sabine ou Eyring. Ceci peut s'expliquer par le fait que ces formules 20 dérivées prennent en compte les parois parallèles deux à deux. Autrement dit, elles prennent mieux en compte le concept de localisation des matériaux absorbants. Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre un calcul d'un potentiel de décroissance modale par au moins deux surfaces parallèles de 25 la salle en fonction d'au moins un phénomène d'absorption et/ou de diffraction lié à au moins un objet présent dans la salle. Les caractéristiques modales d'une salle, à savoir les fréquences de résonance liées à l'établissement d'ondes stationnaires entre les parois parallèles, sont estimables théoriquement. Ces estimations sont généralement très proches 30 des résultats de mesure, par exemple si la salle est rectangulaire, vide et réverbérante. Or, comme dans la plupart des cas, si la salle est mesurée, meublée et avec certaines parois traitées, sa réponse fréquentielle est plus difficilement modélisable à l'aide d'un calcul modal. Le procédé selon l'invention fait intervenir dans ce calcul des pondérations pour chaque 2895542 - 19 -mode, en fonction de la nature des matériaux des parois et des objets représentants des obstacles éventuels à l'établissement des ondes stationnaires. Pour le procédé selon l'invention le potentiel de décroissance modale peut avantageusement être assimilé à la gêne procurée à 5 l'établissement de chaque onde stationnaire. Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre une comparaison de la valeur d'au moins une caractéristique acoustique déterminée, avec une valeur correspondante préconisée par au moins un texte réglementaire. Ces textes réglementaires peuvent avantageusement 10 être choisis par l'opérateur parmi plusieurs normes ou textes réglementaires, disponibles dans la base de données, par exemple issus de différentes institutions. Cette comparaison peut être complètement transparente en ce sens qu'elle peut servir de repère pour l'évaluation objective d'une salle. Le procédé peut comprendre une étape permettant de 15 certifier après les travaux la mise aux normes de la salle ou de fournir les données ou documents permettant une telle certification. Par exemple, les valeurs comparées peuvent êtres liées au temps de réverbération, aux niveaux de bruit ambiant salle vide ou à l'isolement. L'optimisation de la salle selon le procédé selon l'invention peut 20 comprendre au moins un choix de nature ou de positionnement d'un matériau. Le procédé selon l'invention peut proposer une pluralité de solutions d'optimisation en utilisant des algorithmes linéaires ou non linéaires comprenant des processus d'apprentissage similaires au neural network back propagation process faisant intervenir des centaines de 25 salles et de traitements spécifiques. Ces solutions sont identifiées par considération d'un grand nombre de combinaisons et de positionnement matériaux possibles, ces combinaisons étant testées tour à tour automatiquement dans un objectif d'homogénéité des résultats d'optimisation acoustique sur la totalité de la zone considérée. La (ou les) 30 combinaison(s) qui donne(nt) les meilleurs résultats est (sont) retenue(s). Dans objectif d'optimisation de l'intelligibilité de la parole ou pour la diminution du taux de gêne dans une salle, le procédé peut en particulier proposer plusieurs solutions d'optimisation. Ces solutions peuvent consister en des aménagements suivant plusieurs options, par exemple de coûts 2895542 - 20 - différents, choisis automatiquement selon un critères objectif d'homogénéité des résultats sur la totalité de la zone d'écoute. Le procédé selon l'invention peut utiliser une base de données comprenant des données relatives à une pluralité de matériaux pouvant 5 être utilisés pour l'optimisation de la dite salle. Une telle base de données peut référencer une pluralité de matériaux disponibles sur le marché, comportant par exemple le type de matériau, le nom du fabricant, les caractéristiques acoustiques, son mode de mis en oeuvre et le coût du matériau au mètre carré. 10 Cette base de données peut être mise à jour de manière connu notamment grâce à une connexion réseau de type Internet. Le procédé selon l'invention permet avantageusement une prise en compte d'au moins un phénomène de perception binaurale ou d'au moins une direction de front d'onde incidente, dans l'optimisation acoustique d'une 15 salle. Dans une application non limitative d'optimisation de l'intelligibilité de la parole dans une salle, le procédé comprend une prise en compte d'au moins un phénomène de perception binaurale du message parlé et des directions d'onde incidente. Des données binaurales peuvent être utilisées pour une corrélation complète entre des mesures de pressions acoustiques 20 mono et omni directionnelles corrélé à une écoute binaurale et à des transferts de fonctions liées à la tête par exemple utilisant HRTF (Head Related Transfer Functions). Les données d'optimisation selon l'invention, peuvent comprendre des données relatives à au moins un plan architectural ou au moins un plan de 25 montage. Avantageusement, le procédé délivre des plans architecturaux (2D) dans un format de logiciel graphique, par exemple les fichiers dwg, dxf, dwf, pdf, et des plans génériques de détails de montage des matériaux, ainsi qu'un rapport complet de diagnostics sous forme imprimable reprenant le points suivants : géométrie de salle (représentation tridimensionnelle de 30 la salle), procédures de mesures, résultats complets de la mesure, critères acoustiques classiques et tableau de comparaison avec les préconisations réglementaires, graphique tridimensionnel et tableau rapportant la qualité d'écoute (notamment le rapport signal/bruit) à une pluralité de positions (possiblement à chaque position assise dans la salle), description textuelle 2895542 - 21 - des solutions proposées avec pour chacune une estimation des coûts et des bénéfices après travaux. Les données d'optimisation acoustiques selon le procédé peuvent comprendre en outre des données relatives à l'optimisation de la salle pour 5 une pluralité de positions dans ladite salle. Ces données peuvent, soit être relatives à une solution d'optimisation qui soit spécifique pour une position d'écoute, ce qui implique qu'une pluralité de solutions d'optimisations sont déterminées pour une pluralité de positions dans la salle, soit être relatives à une solution d'optimisation spécifique pour toute la salle mais calculée en 10 prenant en compte des données relatives à une pluralité de positions dans la salle. Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre une étape de calibration d'une chaîne de mesure par rapport à la salle. La calibration peut avantageusement être effectuée à l'aide d'un signal sinusoïdal de 1 kHz 15 émis en pression acoustique sur un récepteur, de préférence constitué d'un microphone. La calibration peut comprendre une calibration de gain. A titre d'exemple, la calibration peut être effectuée à l'aide d'un signal de 1 kHz émis en pression acoustique sur un microphone. Il y a alors un ajustement automatisé du gain d'un préamplificateur microphone, sur 20 une carte d'acquisition pour obtenir une valeur efficace souhaitée de la tension mesurée au niveau du microphone. La carte est avantageusement pilotée par un programme, l'ajustement du gain est alors réalisée de façon tout à fait automatisé. La calibration peut comprendre en outre un ajustement d'une bande 25 passante de mesure à l'aide d'un signal de type bruit rose, par exemple pour vérifier la bande passante de la chaîne de mesure. Ce signal de type bruit rose est alors généré par une enceinte de mesure à un mètre d'un microphone de mesure. Un logiciel, qui peut être le même logiciel qui pilote la calibration du gain, peut alors signaler un 30 éventuel fonctionnement défectueux de l'une de la chaîne : problème de connectique, défaut de la bande passante, etc. En effet la qualité de la mesure requiert une bande passante plate selon une certaine tolérance, sur une certaine plage fréquentielle. 2895542 - 22 - Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre une visualisation en trois dimensions de la salle et du contenu de la salle. Cette représentation peut être utilisée pour saisir les données relatives à la salle. Par exemple, la salle peut être dessinées en 3D et les objets présents dans 5 la salle peuvent être inclus dans la salle par simple sélection de l'objet dans une base de données d'objets et meubles, ainsi que la position de l'objet dans la salle. De cette manière l'objet sélectionné et placé dans la salle peut être pris en compte dans l'optimisation de la salle lors des calculs et des mesures. 10 Dans cette représentation 3D de la salle, on peut aussi créer une pluralité de position dans la salle, par rapport auxquelles, l'optimisation sera effectuée. De plus, la représentation tridimensionnelle permet de visualiser les différentes grandeurs mesurées ou calculées. Ainsi pour au moins une 15 position dans la salle on peut par exemple visualiser en 3D, le rapport Signal/Bruit. On peut aussi visualiser l'effet de l'optimisation dans la salle pour au moins une position, créée lors de la représentation tridimensionnelle de la salle. 20 La représentation 3D de la salle peut comprendre une vue orientable avec zoom, projection orthogonale paroi par paroi. En particulier il est possible, de créer, dimensionner et positionner des objets sur la représentation 3D ou sur une projection orthogonale. Le procédé selon l'invention peut avantageusement comprendre une 25 mise en oeuvre, par un opérateur, d'une interface pour l'acquisition d'au moins une donnée relative à la salle. De cette manière l'opérateur peut rapidement définir simplement la géométrie de la salle ainsi que les dimensions et positionnements de tous les éléments intérieurs tels que par exemple meubles, portes, fenêtres, tableau ou estrade. Ainsi, par 30 l'utilisation de routines très rapides, une telle interface permet de réduire le temps nécessaire pour la sélection des données relatives à la salle. Les éléments constitués de différents matériaux sont positionnables facilement à l'aide de listes déroulantes pour les choix des matériaux. 2895542 - 23 - Dans une version avantageuse le procédé selon l'invention peut comprendre une exportation de données relatives à la salle vers une base de données projets. De cette manière il est possible, par exemple, de construire une base de données salle comprenant les dimensions et la 5 configuration d'une pluralité de salles ainsi que des plans à 2D ou 3D dimensions de ces salles. D'autres données telles que des données de rénovation de la salle peuvent être associées à chacune des salles et exportées vers la base de donnée et retrouvée sur le serveur par toute personne concernée par le projet. Un outil d'archive et de gestion de 10 patrimoine peut compléter l'invention. De cette manière, un archivage des salles traitées ou des salles à traiter peut être effectué. A terme une base de données permettant, l'archivage, la gestion et la visualisation des salles faisant partie d'un parc immobilier peut être réalisée. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre dans la 15 métrologie des salles dédiées à la parole, pour l'optimisation de l'intelligibilité de la parole ou pour la diminution du niveau bruit ambiant.

L'invention propose également un système pour générer des données d'optimisation acoustique d'une salle, comprenant : - des moyens d'acquisition de données relatives à ladite salle, - des moyens de mesure acoustique dans ladite salle, - des moyens d'acquisition de données relatives à au moins une mesure effectuée dans ladite salle, des moyens logiciels agencés pour déterminer, à partir des données relatives à ladite salle et/ou des données relatives à au moins une mesure, au moins une caractéristique acoustique relative à ladite salle, - des moyens logiciels agencés pour déterminer, à partir de ladite caractéristique acoustique déterminée, une solution d'optimisation de ladite salle, et - des moyens de fourniture de données d'optimisation relatives à ladite optimisation. Le système est avantageusement autonome, facilement portable. 20 25 30 2895542 - 24 - Les moyens de mesure peuvent avantageusement comprendre au moins une enceinte amplifiée destinée aux mesures en salle. Dans un exemple particulier le système comprend notamment trois enceintes amplifiées : - une enceinte omnidirectionnelle de large bande passante (40 5 Hz à 20 kHz à +/- 3 dB). Cette enceinte répond aux exigences en termes de puissance et de réponse fréquentielle pour les mesures de bruit. - une enceinte directionnelle dont la taille réduite, la bande passante et la directivité ont été calculées pour être similaire à 10 celles d'un locuteur. L'ensemble est conçu pour être facilement transportable et, permet typiquement de traiter plusieurs salles en une journée. Le système peut avantageusement comprendre des moyens de stockage d'une base de données comprenant des données relatives à la 15 salle et/ou à une entité contenue dans la salle. De cette manière l'utilisateur du système dispose de modèles préprogrammés de salles (géométrie, matériaux dont est construite la salle) ainsi que des objets et des meubles à saisir dans cette salle. De cette manière la saisie des données relatives à la salle est simplifiée. 20 Le système peut comprendre des moyens de mesure de la réponse impulsionnelle de ladite salle, ayant des caractéristiques acoustiques similaires à celui d'un locuteur. Ces moyens peuvent par exemple comprendre une enceinte amplifiée, de façon à répondre aux exigences en termes de puissance, de bande passante et de directivité, calculée pour être 25 similaire à celle d'un locuteur. Le système peut avantageusement comprendre des moyens de mesure d'un indice d'isolement d'au moins une paroi de la salle. En effet le système peut comprendre un kit destiné à la mesure des indices d'isolement des parois de la salle. Ce kit peut comprendre une enceinte amplifiée 30 alimentée par batterie, un sonomètre adapté avec une interface, un dictaphone numérique, un lecteur Compact Disc pour la diffusion de la source de bruit et un système de télécommande pour piloter l'acquisition à distance depuis la salle adjacente. Ce kit a été développé de façon à ce qu'il 2895542 - 25 - soit autonome et par la disposition des transducteurs, pour restituer un champ acoustique direct sur la paroi. Le système peut en outre comprendre un module électronique de capture des positions des différents éléments composants le système, tel 5 que par exemple des microphones de mesures. Ce module permet par exemple de localiser des microphones de mesures et d'enregistrer les coordonnées afin de les utiliser dans on post traitement pour l'alignement et la corrélation d'une pluralité de mesures individuelles. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la 10 description détaillée d'un mode de réalisation nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un synoptique d'une génération de données d'optimisation acoustique d'une salle selon un mode de réalisation de l'invention, 15 - le figure 2a représente un exemple de matériels utilisés pour la mesure des salles de classes selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 2b représente un exemple de matériels utilisés pour la mesure des cantines, selon un mode de réalisation de l'invention. la figure 2c représente un exemple d'enceinte pour la mesure des isolements, la figure 2d représente un exemple de système de génération de données d'optimisation acoustique, Les figures 3a à 3d sont des exemples de capture d'écran illustrant une sélection des caractéristiques géométriques d'une salle à l'aide d'une interface graphique utilisé dans un mode de réalisation de l'invention, La figure 4 est un exemple de copie d'écran illustrant une sélection d'informations générales relatives à une salle à l'aide d'une interface graphique utilisé dans un mode de réalisation de l'invention, 20 25 30 2895542 - 26 - Les figures 5a et 5b sont des exemples de capture d'écran illustrant une représentation en trois dimensions, sous deux angles, d'une salle selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 6 présente, dans une représentation en 3 dimensions 5 d'une salle, un positionnementdes points de mesure acoustique selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 7 présente un exemple de copie d'écran illustrant le résultat d'une mesure du niveau de bruit ambiant dans une salle, 10 Les figures 8a et 8b, présentent, deux exemples de copie d'écran illustrant le paramétrage de deux sources de signal utilisées pour deux calculs de rapport signal/bruit associés aux résultats de ces calculs pour chaque position de calcul, - La figure 9 présente un exemple de copie d'écran illustrant une 15 acquisition de données administratives relatives à une salle traitée selon un mode de réalisation de l'invention, - Les figures l0a à 10c, montrent un exemple de résultats du diagnostic selon trois caractéristiques différentes d'une salle traitée selon un mode de réalisation de l'invention. 20 - La figure 11, présente des résultats pour une pluralité de caractéristiques calculées lors d'un traitement d'une salle selon un mode de réalisation de l'invention.

Le présent exemple porte sur un traitement acoustique d'une salle de 25 Travaux Dirigée (TD), de la faculté de Paris Sud à Orsay. La longueur de la salle est de 7.50 m, sa largeur est de 6.60 m, et sa largeur est de 2.90 m. Le traitement de cette salle vise à optimiser l'intelligibilité de la parole dans cette salle. Un synoptique des étapes suivies pour l'étude d'une telle salle est 30 exposé sur la figure 1. Les équipements de mesures utilisés ainsi qu'un exemple de système de génération de données d'optimisation sont montrés sur les figures 2a à 2d : on peut apercevoir, en 2a et en 2d une enceinte amplifiée 21 destinée à la mesure de la réponse impulsionnelle de la salle. Cette enceinte 21 a été développée spécialement pour répondre à des 2895542 - 27 - exigences particulièrement en termes de puissance, de bande passante, et de directivité. Elles sont calculées pour être similaires à celles d'un locuteur. Le matériel utilisé comprend un kit autonome destiné à la mesure des indices d'isolement des parois de la salle de TD. Ce kit comprend, une 5 enceinte amplifiée 22 alimentée par batterie, un sonomètre 26 adapté avec interface software et un lecteur CD, remplacé ici par un ordinateur 28, pour la diffusion de la source de bruit. Ce kit est agencé pour être autonome, et pour réaliser sur une paroi par la disposition des transducteurs un champ acoustique qui soit le plus éloigné possible d'un champ acoustique direct. En 10 2a, 2b et 2d on peut aussi voir quatre microphones 23 de mesure de type économique, par exemple des microphones Behringer ECM800 et une carte d'acquisition 25 à quatre entrées de type économique, VXPocket au format Flash par exemple. Un module microphone 27 comprenant un étage de gain microphone, une alimentation microphone 26 V et un émetteur 29 pour le 15 capteur de positionnement sont visibles en 2a et 2b. Enfin, en fig. 2d on voit un ordinateur portable 28 avec port USB et connecteur de carte PC Type II, permettant d'utiliser les moyens logiciels compris dans le système. Une première étape 11, du traitement est la saisie des caractéristiques géométriques de la salle : forme, dimensions, position des 20 chaises et des bureaux, et présence ou non d'estrade ou de gradins. Ces données peuvent être saisies lors d'une succession d'opérations de saisie sur des écrans interactifs telle que montrées par les figures 3a à 3d. Dans cette exemple, la salle traitée est une salle 50 parallélépipédique (figure 3a), de longueur 7.5m, de largeur 6.6m et de hauteur 2.9m (figure 3b), 25 avec un bureau, des rangs de tables rapprochées dits condensés (Figure 3c). De plus, il y a dans la salle une estrade et pas de gradins (Figure 3d). L'opérateur peut aussi préciser un certain nombre d'informations générales concernant la salle, notamment la fonction de chacune des salles adjacentes, ce renseignement étant utilisé pour le diagnostic des indices 30 d'isolement de chaque paroi en fonction des valeurs réglementaires, qui tiennent compte de ces fonctions. D'une manière similaire les données concernant les salles adjacentes sont saisies à l'aide de l'interface graphique tel que montré sur la figure 4. L'interface permet aussi de saisir des données concernant les utilisateurs de la salle. 2895542 - 28 - Une fois ces renseignements saisis, il y a une génération d'une représentation graphique en trois dimensions (3D) de la salle, représenté avec des exemples de captures d'écran en fig. 5a et fig. 5b. Sur chaque projection orthogonale de cette représentation en 3D de la salle, l'opérateur 5 peut créer ou ôter, déplacer ou dimensionner les éléments tels que portes 51, fenêtres 52, chaises 53, estrade 54, tableau 55 et matériaux de parois 56 tel que représenté sur les figures 5a et 5b. Ensuite, une deuxième étape du traitement est une étape de mesure. Dans l'étape de mesure une première opération à effectuer est la calibration 10 12. Une fois que la calibration 12 des équipements à calibrer est effectuée et validée, on passe au positionnement 14 des microphones de mesures. Un positionnement automatique des microphones avec indication graphique 61 et affichage des coordonnées 62 est proposé tel que illustré à la figure 6. Dans l'exemple décrit, les coordonnées proposées sont : 15 Microphone 1 : X = 3.4m et Y = 3.4m, Microphone 2 : X = 2.4m et Y = 5.0m, Microphone 3 : X = 4.5m et Y = 5.9m, Microphone 4 : X = 1.0m et Y = 6.7m A ce moment l'opérateur à deux possibilités de mesures : soit de 20 manière automatique, avec une routine de mesures décidées par un logiciel en fonction des données entrées soit des mesures décidées par l'opérateur. Il y a ensuite une mesure du bruit ambiant, figure 7. Le bruit ambiant, dans cet exemple est évalué à un niveau global de 44.7dBA dans. Puis, la réponse impulsionnelle de la salle est mesurée par les quatre 25 microphones 23. Une étape suivante est une étape de calcul 16 des valeurs de rapport Signal/Bruit (SNR) à chaque position assise dans la salle. Cette étape dépend en particulier de cinq groupes de données : les données saisies par l'opérateur en 11 et 13, 30 les mesures acoustiques 15, les modèles de prédiction préprogrammés du niveau global de voix selon différents styles d'enseignement, les modèles de prédiction préprogrammés de l'atténuation du niveau global de voix, 2895542 - 29 - - les modèles de prédiction préprogrammés du niveau global de bruit. Chacun de ces groupes porte une influence sur le niveau global de bruit et par conséquent sur le niveau de voix global (qui dépend directement du 5 niveau de bruit). Les données saisies par l'opérateur permettent de décrire le type d'occupants, leur type d'activité dans la classe, leur comportement (niveau d'agitation), et par conséquent le bruit qu'ils vont générer, 10 - Les données saisies par l'opérateur incluent également toutes les dimensions de la salle, ainsi que les distances entre la source, c'est-à-dire le locuteur, et toutes les parois et tous les points d'écoute dans la salle, - Les mesures acoustiques permettent d'évaluer les niveaux de 15 bruit ainsi que les paramètres de réverbération dans la salle non occupée, qui vont s'ajouter aux estimations de bruit dans la salle occupée, Les mesures acoustiques permettent également d'évaluer le risque d'intrusions ponctuelles de bruits extérieurs, au moyen 20 d'une classification de l'indice d'isolement de chaque paroi, - Les modèles de prédiction du niveau de voix comprennent le niveau de bruit global prédit en salle occupée tel qu'il est perçu par le locuteur, et qui influence directement le niveau de la parole (effet Lombard). Donc, le modèle détermine une 25 estimation du niveau de parole à la fois pour un locuteur homme et femme, appliqué à une courbe d'endurance commune, avec des modifications spectrales relatives à l'effort vocal, - Les modèles de prédiction concernant l'atténuation de la transmission de la parole au niveau de chaque position d'écoute 30 prennent en compte la distance (entre la source et chaque récepteur), la diffraction causée par les têtes, la directivité de la voix du locuteur selon l'orientation de sa tête, et les mouvements physiques et orientations durant la locution, 2895542 - 30 - Les augmentations additionnelles de niveau sont le résultat des réflexions utiles, de l'amplification, ou d'une directivité modifiée (clarté de transmission), - Les variables d'entrée permettent de déterminer le niveau de 5 voix, - Les résultats en SNR (rapport Signal/Bruit) pour chaque position d'écoute prennent en compte en particulier: a) des niveaux et spectres moyens de parole femme/homme 10 b) des niveaux et spectres moyens correspondant à des occupants de niveau d'agitation très calme, calme, normal agité ou très agité c) les niveaux de bruit ambiant mesurés d) les indices d'isolement des parois 15 e) les types d'activités spécifiés f) les positions d'enseignement spécifiques g) l'occupation moyenne pour chaque type d'activité Deux cas sont envisagés dans cet exemple. Le premier cas envisagé regroupe les paramètres suivants : 20 - Locuteur : Homme - Niveau de voix : élevé - Type d'activité : le professeur parle, les élèves écoutent - Niveau d'agitation : calme - Salle : pleine 25 Ces paramètres sont saisis à l'aide de l'interface graphique. Les résultats de SNR (en dB) par position d'écoute sont montrés en figure 8a. Le deuxième cas envisagé regroupe les paramètres suivants : Locuteur Femme Niveau de voix faible 30 - Type d'activité : le professeur parle, les élèves écoutent - Niveau d'agitation : calme - Salle pleine Ces paramètres sont saisis à l'aide de l'interface graphique. Les résultats de SNR (en dB) par position d'écoute sont exposés en figure 8b. 2895542 - 31 - Avant l'étape de l'établissement du rapport contenant les données de diagnostic de la salle, le procédé donne à l'opérateur la possibilité de saisir des paramètres administratifs liés à la salle, voir figure 9 . Le rapport de diagnostic est alors affiché, sous la forme d'un tableau 5 comparatif entre les résultats de mesure et les valeurs réglementaires, figures 10a, 10b et 10c. Une étape supplémentaire consiste à l'affichage des résultats du post traitement de la mesure acoustique de la salle. Les résultats sont donnés pour les quatre microphones. La figure 11, montre les résultats des données 10 acoustiques spécifiées dans la norme ISO3382 pour l'un des microphones. Les données acoustiques considérées (EDT, T10, T20, T30, Txx, rapport Signal/Bruit de mesure, C50, D50, C80, D80 et Ts) sont exprimées en valeur globale et par bandes d'octaves. Le procédé propose ensuite des solutions d'aménagements suivant 15 plusieurs options de coûts différents, ces solutions étant, dans cet exemple, très ciblées pour l'intelligibilité de la parole et très spécifiques à la salle. La simulation des solutions est réalisée selon une méthode itérative comprenant des paramètres d'optimisation jusqu'à une sélection automatique de trois options liées à trois gammes de prix, chacune de ces 20 trois options étant choisie telle que l'ensemble des exigences liées à chaque paramètre soient satisfaites, assurant ainsi une intelligibilité optimale dans chaque gamme de prix et homogène sur l'ensemble de la zone d'écoute.

Pour la proposition de solutions, le logiciel génère les sorties 25 suivantes : Texte descriptif des trois options de solutions, pour les trois gammes de prix : dans chaque option, chaque aménagement acoustique est décrit précisément (matériaux, positionnement, orientation et détails de montage) 30 - Tableau indiquant pour chaque option de solution proposée une estimation du bénéfice en terme d'intelligibilité, ainsi qu'une estimation du prix total en matériaux et main d'oeuvre Représentation graphique 3D de la salle aménagée selon chaque option 2895542 - 32 - Plans 2D en format architectural relatifs à chaque option, imprimables en format A4, A3, A2, Al, AO et exportables, représentant les aménagements sur chaque paroi, ainsi qu'un plan de sol, un plan du plafond et les détails de montage relatifs 5 à chaque aménagement proposé.

Le procédé et le système de génération de données d'optimisation ne sont pas limités à l'exemple décrit ci-dessus et peuvent être utilisés pour générer des données d'optimisation acoustique de toutes sortes de salles.

10 Ils peuvent par exemple être utilisés pour générer des données d'optimisation de l'audition ou de l'intelligibilité acoustique. Ils peuvent aussi être utilisés pour l'optimisation et la réduction de la nuisance sonore dans toutes sortes de salles et notamment des salles de cantine. Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour toute optimisation 15 acoustique de toutes sortes de salles.

Claims (34)

REVENDICATIONS

1) Procédé de génération de données d'optimisation acoustique d'une salle, comprenant les étapes suivantes: - acquisition de données relatives à ladite salle, réalisation d'au moins une mesure acoustique dans la dite salle, - détermination, à partir des données relatives à la salle et/ou des données relatives à la mesure réalisée, d'au moins une caractéristique acoustique relative à ladite salle, - à partir d'au moins une caractéristique acoustique déterminée, détermination d'au moins une solution d'optimisation acoustique de ladite salle; et - fourniture de données d'optimisation relatives à ladite optimisation.

2) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une étape de choix d'une solution d'optimisation parmi une pluralité de solutions d'optimisations proposées. 20

3) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une sélection au sein d'une base, de données relatives à la nature d'une salle et/ou à un élément contenu dans une salle.

4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la base 25 de données contient des données relatives à au moins une caractéristique acoustique associée à au moins un élément contenu dans ladite base.

5) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données relatives à la salle comprennent des données sur la nature et/ou le contenu de la salle. 30

6) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que il comprend, en outre, un calcul, à partir des données relatives à la salle, d'une position d'au moins un point de mesure dans la salle. 10 15 2895542 - 34 -

7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comprend, en outre, une pluralité de mesures acoustiques réalisées en une pluralité de points de mesure.

8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les 5 mesures acoustiques sont effectuées simultanément sur une pluralité de points

9) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une mesure d'un indice d'isolement et/ou d'un affaiblissement apparent d'au moins une paroi de ladite salle.

10) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, au moins une mesure d'un champ acoustique réverbéré dans la salle par procédé pression acoustique ou intensimétrique.

11) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un calcul, à partir des données relatives à la salle et/ou de données relatives à au moins une mesure effectuées dans la salle, d'au moins une caractéristique acoustà lue pour une pluralité de position dans la salle.

12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, le calcul prend en compte au moins une caractéristique acoustique d'au moins un élément et/ou au moins une personne présente(s) dans la salle.

13) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un calcul d'un rapport d'un niveau de signal par rapport à un niveau de bruit, ledit calcul prenant en compte une influence d'au moins une caractéristique d'une source dudit signal ou au moins une caractéristique d'au moins une source duit bruit.

14) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un calcul d'un rapport d'un niveau de signal par rapport à un niveau de bruit ledit calcul prenant en compte au moins une caractéristique d'au moins une réflexion tardive ou précoce. 2895542 - 35 -

15) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'il comprend au moins un calcul d'un rapport d'un niveau de signal par rapport à un niveau de bruit dans lequel le calcul desdits niveaux de bruit comprend un traitement par bandes 5 fréquentielles.

16) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un calcul d'au moins une caractéristique d'absorption en prenant en compte au moins une relation entre au moins une source et au moins un récepteur en fonction de 10 leurs environnements acoustiques respectifs.

17) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un calcul d'un temps de réverbération selon au moins une formule d'Aura ou Fitzroy, Neubauer, Nilsson, Watkins, Ducourneau, Chu. 15

18) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un calcul d'un potentiel de décroissance modale par au moins deux surfaces parallèles de la salle en fonction d'au moins un phénomène d'absorption et/ou de diffraction lié à au moins un objet présent dans la salle. 20

19) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une comparaison de la valeur d'au moins une caractéristique acoustique déterminée, avec au moins une valeur correspondante préconisée par au moins un texte réglementaire. 25

20) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comprend, en outre, au moins un choix de nature ou de positionnement d'un matériau.

21) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il utilise une base de données comprenant 30 des données relatives à une pluralité de matériaux pouvant être utilisés pour l'optimisation de la dite salle.

22) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une prise en- 36 - compte d'au moins un phénomène de perception binaurale ou d'au moins une direction de front d'onde incidente.

23) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données d'optimisation comprennent, en outre, des données relatives à au moins un plan architectural ou au moins un plan de montage.

24) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les données d'optimisation comprennent, en outre, des données relatives à l'optimisation de la salle pour une pluralité de positions dans ladite salle.

25) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une étape de calibration d'une chaîne de mesure par rapport à la salle.

26) Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que la 15 calibration comprend un ajustement d'une bande passante de mesure à l'aide d'un signal de type bruit rose.

27) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une visualisation en trois dimensions de la salle et du contenu de la salle. 20

28) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une mise en oeuvre, par un opérateur, d'une interface pour l'acquisition d'au moins une donnée relative à la salle.

29) Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une exportation de données relatives à la salle vers une base de données Gestion de données .

30) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre dans la métrologie 30 des salles dédiées à la parole.

31) Système pour générer des données d'optimisation acoustique d'une salle, comprenant : a. des moyens d'acquisition de données relatives à ladite salle, b. des moyens de stockage des données relatives à ladite salle,-37- - des moyens de mesure acoustique dans ladite salle, des moyens d'acquisition de données relatives à au moins une mesure effectuée dans ladite salle, - des moyens logiciels agencés pour déterminer, à partir des données relatives à ladite salle et/ou des données relatives à au moins une mesure, au moins une caractéristique acoustique relative à ladite salle, - des moyens logiciels agencés pour déterminer, à partir de ladite caractéristique acoustique déterminée, une solution d'optimisation de ladite salle, et - des moyens de fourniture de données d'optimisation relatives à ladite optimisation.

32) Système selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de stockage d'une base de données 15 comprenant des données relatives à la salle et/ou à une entité contenue dans la salle.

33) Système selon l'une quelconque des revendications 31 ou 32, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de mesure de la réponse impulsionnelle de ladite salle ayant, des caractéristiques 20 acoustiques similaires à celui d'un locuteur).

34) Système selon l'une quelconque des revendications 31 à 33, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de mesure d'un indice d'isolement d'au moins une paroi de la salle. 10