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Propagation d'une onde dans un volume clos

Exemple illustré

La pièce possède une largeur de 6m, une profondeur de 4,5m et une hauteur de 2,8m. Pour simplifier l'observation et l'analyse, nous n'utiliserons qu'un seul haut-parleur. L'enceinte, posée sur le sol, est distance de 1,5m du mur de gauche et de 1m du mur frontal.

 

2ms

L'enceinte émet une très brève impulsion, semblable à un claquement des mains ou un tir de pistolet. L'image instantanée, prise 2ms plus tard, laisse apparaître l'onde unique, comme une colonne circulaire dont la hauteur matérialise la magnitude.

 

3ms

Trois millisecondes après l'émission du signal, l'onde s'est propagée sur une distance d'un mètre et forme un cercle autour de l'enceinte. Au point A, elle rencontre la paroi derrière l'enceinte.

 

4ms

L'onde initiale "A" a parcouru 1,37m. Elle heurte le mur latéral gauche sur lequel elle va se réfléchir. Pendant ce temps, la réflexion du signal initial sur le sol a généré une deuxième onde qui se propage à son tour

5ms

Ici, on observe la propagation de l'onde initiale A, suivie de  près par la réflexion au sol, tandis que les deux réflexions sur le mur arrière et le mur de gauche donnent naissance à de nouvelles ondes (B).
 

6ms

L'onde initiale a parcouru 2m. La réflexion sur le sol, très proche, est presque confondue avec cette dernière (A). On commence à distinguer la courbure de propagation de l'onde de réflexion B sur le mur arrière. 
 

7ms

La réflexion sur le mur latéral gauche se propage vers le mur de droite. Sa courbure est déjà identifiable. En même temps, la réflexion B poursuit sa course. Elle rencontre le mur de gauche (tache bleue en haut à gauche). Cette collision va générer une quatrième onde de réflexion. L'onde initial et la réflexion sur le sol sont maintenant confondues.
 

9ms

La quatrième onde "D" est maintenant formée. Son sens de propagation suit la diagonale de la pièce. On distingue nettement le croisement des réflexions B et C tandis que le front initial A poursuit sa couse.
 

11ms

L'onde initiale a parcouru 3,80m. Elle heurte la paroi frontale opposée sur laquelle elle va se réfléchir. Un auditeur situé au milieu de la pièce aura déjà perçu le premier front A. Le front B, distant de 2 mètres, ne va pas tarder à rejoindre l'auditeur à son tour. Le décalage n'est que de 6ms.
 

12ms

La réflexion de l'onde initiale (A) sur le mur frontal donne naissance à une onde opposée (E) qui part en sens inverse. Pour l'instant, la réflexion de "A" n'est pas complète. La ligne de collision de "A" avec le mur se déplace vers la droite, donnant plus d'importance à la réflexion "E" au détriment de "A".
 

14ms

L'onde de réflexion "B" a finit par rencontrer le mur frontal donnant naissance à une nouvelle réflexion que l'on appellera plus tard "G" (visible entre ce mur et la paroi latérale gauche). De son coté, l'onde initiale A heurte le mur latéral droit.
 

16ms

La collision de l'onde initiale "A" avec le mur de droite génère une réflexion "F" qui part dans la direction opposée.
 

18ms

L'onde initiale a disparu. Nous sommes dans un champ de réflexions. Le grand arc au milieu de l'image est la réflexion résiduelle "E" de l'onde initiale. La réflexion "F", en provenance du mur de droite est issue de la même onde. Le front "G" provient de la réflexion de B sur deux parois.
 

22ms

Le champ sonore se rempli rapidement. Le parcours des multiples réflexions devient inextricable. L'analyse n'est réellement utile que pour les 15 premières millisecondes, c'est à dire le temps nécessaire à notre cerveau pour identifier l'orientation de la source sonore.
A terminer

 

 

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