Présentation finale

Comparaisons entre les

caractéristiques acoustiques et les

jugements subjectifs de la

qualité des salles de concert. Stage de fin d’étude

Présentation finale

Wei YU

17/9/2014

1

Sommaire

• Introduction

• Mesure

• Enregistrement

• Test d’écoute subjectif

• Analyse et résultats

2

Introduction

• Quelle est la meilleure salle acoustique?

3

Introduction

• Critères acoustiques mesurables

• Mesure des salles et enregistrement ambisonique

• Test d’écoute (à l’aveugle)

• Modélisation de corrélation entre notes et caractéristiques

4

Sommaire

• Introduction

• Mesure

▫ Choix des critères acoustiques mesurables

▫ Matériels principales

▫ Calcul

▫ Résultats des mesures acoustiques

• Enregistrement

• Test d’écoute subjectif

• Analyse et résultats

5

Mesure

• Choix des critères acoustiques mesurables

7

Mesure

• Choix des critères acoustiques mesurables

8

Caractéristiques

Géométrique Largeur Volume Texture SDI

Temporelles Tr(EDT,ts) ITDG R/D RASTI C80

Fréquentielles Bass Ratio Treble Ratio

Spatiales IACC(BQI) JLF(LF)

La force sonore G SPL

Mesure

• Choix des critères acoustiques mesurables

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Caractéristiques

Géométrique Largeur Volume Texture SDI

Temporelles Tr(EDT,ts) ITDG R/D RASTI C80

Fréquentielles Bass Ratio Treble Ratio

Spatiales IACC(BQI) JLF(LF) LJ

La force sonore G SPL

Mesure

• Choix des critères acoustiques mesurables

10

Treble Ratio LJ

Suppléments

Mesure

• Matériels principales

▫ Sonomètre: Norsonic 140 (Classe 1)

▫ Prise de son ambisonique*: SoundField SPS200

11 *: http://fr.wikipedia.org/wiki/Ambisonie

Mesure

• Calcul

▫ Odeon: la majorité des critères acoustiques

▫ Matlab: C80, JLF, LJ (par bande d’octave)

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Mesure

• Auditorium de Balma

Balma

Tr(s) 0.63

EDT(s) 0.63

Clarté(dB) 5.2

Bass Ratio 1.41

Treble Ratio 0.93

JLF 0.18

LJ -10.8

Force Arrière(dB) 8.1

Force Face(dB) -1.8 13

Mesure

• Escale

Escale

Tr(s) 1.30

EDT(s) 1.35

Clarté(dB) -0.4

Bass Ratio 1.19

Treble Ratio 0.83

JLF 0.48

LJ -5.3

Force Arrière(dB) 7.6

Force Face(dB) -3.3 14

Mesure

• Eglise de Ricaud

Ricaud

Tr(s) 3.30

EDT(s) 3.28

Clarté(dB) -6.1

Bass Ratio 0.88

Treble Ratio 0.8

JLF 0.52

LJ -3.1

Force Arrière(dB) 13.6

Force Face(dB) 2.9 15

Mesure

• Auditorium Saint-Pierre des Cuisines

St Pierre

Tr(s) 1.88

EDT(s) 1.80

Clarté(dB) -1.5

Bass Ratio 0.85

Treble Ratio 0.82

JLF 0.41

LJ -3.3

Force Arrière(dB) 7.1

Force Face(dB) -3.1 16

Mesure

• Résultats des mesures acoustiques

Balma Escale Ricaud St Pierre

Tr(s) 0.63 1.30 3.30 1.88

EDT(s) 0.63 1.35 3.28 1.80

Clarté(dB) 5.2 -0.4 -6.1 -1.5

Bass Ratio 1.41 1.19 0.88 0.85

Treble Ratio 0.93 0.83 0.8 0.82

JLF 0.18 0.48 0.52 0.41

LJ -10.8 -5.3 -3.1 -3.3

Force Arrière(dB) 8.1 7.6 13.6 7.1

Force Face(dB) -1.8 -3.3 2.9 -3.1 17

Sommaire

• Introduction

• Mesure

• Enregistrement

▫ Choix des extraits de musiques

▫ In-situ

▫ Décodage et codage ambisonique

• Test d’écoute subjectif

• Analyse et résultats

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Enregistrement

• Choix des extraits de musiques

1. Rebel « le Cahos »

2. Bach « Aria suite en ré »

3. Telemann « le réveil de Quichote »

4. Lully « Triomphe de l’Amour ouverture »

5. Mozart « divertimento 137 second mvt »

6. Tchaïkovski « Sérénade thème du 1er allegro »

7. Britten « Bourrée »

Le Chaos c’est pour la surprise des oreilles…la difficulté d’isoler les sons… De Bach à Tchaïkovsky c’est l’inverse : on connaît tout d’avance. Britten est connu, mais le crépitement des archets mérite d’être souligné par un extrait « moderne ».

----Renaud Gruss, Orchestre de Chambre de Toulouse 19

Enregistrement

• In-situ

20

Enregistrement

• Décodage et codage ambisonique

21

Sommaire

• Introduction • Mesure • Enregistrement • Test d’écoute subjectif

▫ Salle d’écoute ▫ Configuration des enceintes ▫ Interface du logiciel ▫ Règles de test d’écoute ▫ Notes ▫ Commentaires exemplaires

• Analyse et résultats

22

Test d’écoute subjectif

• Salle d’écoute

23

Test d’écoute subjectif

• Configuration des enceintes

24

• Interface du logiciel (extrait: Tchaïkovski, stéréo)

Test d’écoute subjectif

25

Test d’écoute subjectif

• Interface du logiciel (extrait: Tchaïkovski, stéréo)

26

Test d’écoute subjectif

• Règles de test d’écoute ▫ Ecouter autant de fois que l’on veut ▫ Entretenir après le test

▫ 𝑁𝑜𝑢𝑣𝑒𝑙𝑙𝑒 𝑛𝑜𝑡𝑒 𝑠𝑢𝑏𝑗𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑒 =

𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 − 𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑙𝑒

1 − 𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑙𝑒× 100

• Participants ▫ Musiciens (Orchestre de Chambre de Toulouse) ▫ Professeurs de musique ▫ Etudiant musicien ▫ Acousticien (musicien amateur)

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Test d’écoute subjectif

• Notes

Balma Escale Ricaud StPierre

Bach 39 67 50 44

Britten 22 100 22 56

Lully 44 89 17 50

Mozart 67 83 17 33

Rebel 94 61 11 33

Tchaïkovski 44 100 17 39

Telemann 56 83 22 44

Global 52 83 22 43

Note sur 100, 6 auditeurs

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Test d’écoute subjectif

• Commentaires exemplaires ▫ pour les musique rapide : par des attaques, est-ce qu’elles

sont bien définies

▫ trop aiguë ; pas profond (pas assez) en basse fréquence

▫ Est-ce que vous jugez des salles par du son latéral ? ----Non. Pas encore penser à ce problème.

▫ la meilleure salle, elle comme à l’intérieur d’orchestre, plus proche. Le deuxième meilleure salle, est plus lointaine. Mais les deux, elles ont belle qualité du son…très sèche, son est métallique et artificiel. Il y a changement de timbre à cause de sécheresse

▫ toutes les salles sont pareilles… en l’ordre de la qualité, « Escale, St Pierre, Ricaud, Balma »

29

Tr, C80

Treble Ratio , Bass Ratio Sensation d’ immersion : LJ

Largeur de source apparente : JLF

LJ

G

? TR

TR BR et TR sont différents

Ils changent en fonction de Tr Critères d’ écoute s’ affinent pendant le test Enregistrements et restitution permettent de

bien distinguer les différences entre les salles

Sommaire

• Introduction • Mesure • Enregistrement • Test d’écoute subjectif • Analyse et résultats

▫ Corrélation linéaire (caractéristiques acoustiques) ▫ Analyse en composantes principales ▫ Différences des extraits ▫ Jugements subjectifs ▫ Modèle linéaire ▫ Modèle gaussien

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Analyse et résultats

Coefficient de corrélation

Tr(s) EDT(s) Clarté (dB)

Bass Ratio

Treble Ratio

JLF LJ

Force Arrière

(dB) EDT(s) 0.999 - Clarté(dB) -0.961 -0.964 - Bass Ratio -0.834 -0.816 0.872 - Treble Ratio -0.816 -0.818 0.940 0.885 - JLF 0.754 0.767 -0.902 -0.728 -0.962 - LJ 0.806 0.800 -0.918 -0.943 -0.987 0.905 - Force Arrière (dB)

0.825 0.837 -0.689 -0.386 -0.408 0.435 0.350 -

Force Face (dB) 0.784 0.792 -0.615 -0.350 -0.311 0.314 0.268 0.989

• Corrélation linéaire (parmi des caractéristiques acoustiques)

31

Analyse et résultats

• Analyse en composantes principales

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3

Va

ria

nc

e E

xp

lain

ed

(%

)

Principal Component

32

Analyse et résultats

33

• Différences des extraits

Bach Britten Lully Mozart Rebel Tchaïkovski Telemann

lent 1 0 0 0 0 1 1 rapide 0 1 1 1 1 0 0

dynamique 0 1 0 0 1 0 0

changements de rythmes/intensité

0 1 0 0 1 0 0

mélodique 1 1 1 1 1 1 1

harmonique 0 0 0 0 1 1 0

contrepoint 1 1 1 0 0 1 0

ambitus large 0 1 0 0 1 1 0

ambitus étroit 1 0 1 1 0 0 1

1: Oui; 0: Non.

Analyse et résultats

34

• Différences des extraits

Analyse et résultats

• Jugements subjectifs

▫ Notes d’une même salle, en fonction d’extraits

35

Analyse et résultats

• Jugements subjectifs

▫ Notes d’un même extrait, en fonction de salles

36

Analyse et résultats

Tr EDT C80Bass

Ratio

Treble

RatioJLF LJ

Force

Arrière

Force

Face

Bach 0.103 0.136 -0.335 -0.058 -0.505 0.839 0.387 -0.025 -0.171

Britten -0.268 -0.251 -0.007 0.021 -0.312 0.571 0.259 -0.548 -0.665

Lully -0.621 -0.604 0.383 0.382 0.086 0.230 -0.133 -0.750 -0.832

Mozart -0.844 -0.821 0.712 0.807 0.535 -0.137 -0.605 -0.663 -0.700

Rebel -0.955 -0.948 0.975 0.954 0.922 -0.676 -0.937 -0.620 -0.569

Tchaïkovski -0.575 -0.549 0.347 0.454 0.090 0.296 -0.170 -0.613 -0.706

Telemann -0.752 -0.732 0.557 0.605 0.308 0.062 -0.369 -0.734 -0.798

Global -0.712 -0.690 0.508 0.572 0.256 0.121 -0.322 -0.706 -0.778

• Modèle linéaire

37

Coefficient de corrélation

Analyse et résultats

• Modèle linéaire

38

Coefficient de corrélation Bach Britten Lully Mozart Rebel Tchaïkovski Telemann Global

Tr 0.103 -0.268 -0.621 -0.844 -0.955 -0.575 -0.752 -0.712

Analyse et résultats

• Modèle linéaire

▫ L’évaluation des notes – Tr sont en forme de « V » inversé

▫ Les résultats ne sont pas satisfaisant avec le modèle linéaire

▫ Modèle gaussien

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Analyse et résultats

• Modèle gaussien : Courbe d'ajustement

40

Tr - Note Bass Ratio - Note Treble Ratio- Note

Analyse et résultats

• Modèle gaussien : Courbe d'ajustement

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Force (Arrière) - Note Force (Face) - Note

Conclusion

• Validation de la méthode ▫ Interprétation dans chaque salle ▫ Enregistrement ambisonique ▫ Test d’écoute et système de notation ▫ Modèle gaussien

• Perspectives ▫ Plus de sujets (auditeurs et salles) ▫ Combinaison de plusieurs caractéristiques

acoustiques ▫ Salles homogènes (Tr, V) pour étudier d’autres critères ▫ Autres modèles mathématiques

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