Analyse des phénomènes altérant la propagation des ondes acoustiques

Hypothèses sur les conditions de propagation
Hypothèses sur les conditions de réflexion
Absorption en paroi

Lorsqu'une onde sonore frappe une paroi, une partie de l'énergie est réfléchie, l'autre partie est absorbée, transformée en chaleur (frottement des particules d'air en mouvement contre la texture de la paroi, notamment pour les matériaux poreux), et/ou en énergie mécanique (principe des membranes et diaphragmes), enfin une partie est transmise de l'autre côté de la paroi.

Par définition, le coefficient d'absorption physique de la paroi est égal au rapport de l'énergie absorbée à l'énergie incidente. Sa valeur est donc toujours inférieure à 1.


Réflexion spéculaire

Historiquement, les premiers logiciels de modélisation acoustique se bornaient à ne prendre en compte que la composante spéculaire de la réflexion sur les obstacles (hypothèse du "miroir acoustique" parfait).
Réflexion "diffuse" ou diffractée

L'énergie acoustique incidente est réfléchie dans de multiples directions. On parle de diffusion ou de dispersion (scattering) de l'onde réfléchie. Des groupes de travail à l'AES et au comité ISO ont travaillé depuis plusieurs années à la normalisation de ces indices et aux techniques de mesurage en distinguant :
Diffusion coefficient - coefficient de diffusion (d): Il mesure l'uniformité du son subissant une dispersion à la réflexion (distribution spatiale de l'énergie acoustique diffuse réfléchie).
L'objectif de ce coefficient est d'autoriser la comparaison entre des diffuseurs de conception différente (diffuseur à résidu quadratique - QRD par exemple).
Pour une définition détaillée et la norme de mesure voir : ISO 17497-2, "Acoustics - Sound scattering properties of surface, Part 2: Measurement of the directional diffusion coefficient in a free field".
Ce coefficient n'est pas utilisé dans CATT-Acoustic.

Scattering coefficient - coefficient de dispersion (s)
: Il mesure l'énergie totale du son réfléchi de manière diffuse sous une incidence diffuse (mesure en chambre réverbérante) par rapport à l'énergie réfléchie totale. L'objectif de ce coefficient est d'améliorer la prise en compte de la composante diffuse de la réflexion dans les logiciels de modélisation acoustique.
Pour une définition détaillée et la norme de mesure voir : ISO 17497-1, "Acoustics - Measurement of the sound scattering properties of surface, Part 1: Measurement of the random-incidence scattering coefficient in a reverberation room".
Ce coefficient peut être pris en compte dans CATT-Acoustic. Le logiciel appréhende cette composante diffuse selon une loi de distribution idéale dite loi de Lambert (distribution en Cosinus - diffuseur orthotrope).
Pour un approfondissement de ces notions et une compréhension de leur relation consulter les références bibliographiques suivantes :
Option "Auto edge diffusion"

Il s'agit d'une diffusion automatique fonction des bandes de fréquence et du rapport entre la distance au bord le plus proche de l'élément et la longueur d'onde.
Cette "diffusion par effet de bord" n'est appliquée qu'aux surfaces qui ont une étoile accolée (*) au nom de leur matériau acoustique, et si l'option "Surface + edge" est cochée dans la fenêtre General settings
L'option "Auto edge diffusion" doit être utilisée sur les objets tels que réflecteurs, bureaux et éléments de mobilier dans les salles de classe, tableaux de fenêtre etc.


Quelques ordres de grandeurs pour les valeurs de coefficient de dispersion prises en compte dans le logiciel CATT-Acoustic :