présentation finale
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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
9
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)
12
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
18
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
• 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
28
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
41
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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