Acoustique des théâtres grand d oral

[Wand]

Bonjour à tous
Je fais mon grand oral sur l'acoustique extraordinaire des théâtres antiques et j'aimerais savoir si vous avez des pistes ou si vous connaissez en détail les effets des ondes sonores dans ces théâtres pour que l'on entende parfaitement l'orateur aux derniers gradins.

J'ai fait quelques recherches mais je ne trouve pas de lois mathématiques exactes sur la propagation du son. J'ai appris que les basses fréquences constituant le bruit de fond étaient filtrées par la forme du théâtre notamment la succession périodique des marches. Que la forme du mur derrière la scène avec des niches et des alvéoles supprime l'échos avec la diffraction. Que l'inclinaison du théâtre doit être de 30°. Que la voix de l'orateur suivait différents chemin, soit direct jusque au spectateur ou avec rebond sur le mur, la scène ou l'orchestre et qu'il ne fallait pas que la durée de réverbération dépasse les 0,8s pour être intelligible, et qu'elle dépendait des coefficients d'absorption des matériaux donc du calcaire majoritairement (épidaure) avec la loi de Sabine.
Que l'intensité sonore diminuait mais que la forme du théâtre permettait de la conserver.
Voilà pour l'instant j'ai toutes ces infos en brouillon mais je ne sais pas si elles sont suffisamment pertinentes, si vous pouviez me conseiller ou si quelqu'un a déjà étudié ce sujet et qu'il connaît des notions ou peut m'éclaircir un peu
Merci beaucoup
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[bibifikotin]

Bonjour, " .... la forme du théâtre notamment la succession périodique des marches.;...." Ca c'est dans un théatre VIDE de spectateurs.
Du fait d'un public la forme des marches est plus ou moins occultées par la présence humaine et le pouvoir de "réflection" des individus
Cordialement

[Gwinver]

Bonjour.
Le son se propage à 300 m/s. 0.8 s représente donc un écart de distance de 240 m, ce qui a peu e chances de se produire en considérant les dimensions de ces théatres.

La forme du théatre, en arc de cercle garantit que tous les specteurs d'un niveau donné de gradin aient le même niveau sonore.

Je doute personnellement que la forme puisse permettre d'entendre depuis le dernier gradin comme depuis le premier. Au mieux, un faible nombre de gradins associé avec un premier gradin pas trop proche de la scène permet de limiter l'écart de niveau entre les gradins.
Comme dit plus haut, il faut se méfier de certaines allégations oubliant que le théâtre est occupé.

Il ne faut pas oublier que les acteurs portaient des masques avec un peu de fonction porte voix.

[Wand]

Bonjour merci pour votre réponse, mais même si le théâtre est rempli est ce que le fait que les spectateurs soient placé selon un intervalle régulier ne joue pas sur "l'absorption" des basses fréquences. Et aussi qu'est ce que vous appelez le "pouvoir de réflection des individus".

[A voir en vidéo sur Futura]

[Wand]

Ok donc si j'ai bien compris l'écart de 0,8s est enfaite difficile à ne pas respecter et ne constituent pas une preuve de réflexion poussé sur la création d'un théâtre. Je comprends bien pour le niveau sonore identique à chaque "étage", mais pas ce que vous dites juste après pour limiter l'écart entre les gradins. Oui justement il m'est difficile de trouver des études ayant abouti sur ce sujet car on ne sait pas encore si il y a eu de vrais études pour les concevoir ou si ils ont été construits a tâtonnements en qq sorte. Je ne vois pas très bien nn plus comment un masque peut faire porte voix
Merci beaucoup pour votre réponse, ce sujet est passionnant et mérite d'être éclairci.

[philippedelimoges]

Bonjour Wand,

Un sujet pas si simple ... voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...Fonctionnement

Une thèse de 2018 : https://theses.hal.science/tel-02466536
Articles :
- (2006) : https://fr.scribd.com/document/53949...u-Theatre-Grec (reprend dans son intro la remarque de bibifikotin)
- (2023) : https://acta-acustica.edpsciences.or...cus230052.html

Autre : dépassé mais peut-être pas inintéressant, le film de François Canac sur l'acoustique des théâtres antiques (1966) : https://www.youtube.com/watch?v=sn-wMO9rGo0

Cordialement

[philippedelimoges]

Ajout (mais complétement hors sujet ... ....) :
Déclic à la vue de cette discussion ... je ne peux pas m'empêcher de mettre les Perses de Jean Prat (1961) : https://www.youtube.com/watch?v=UEm0b7vUDJc&t=2711s

[GBo]

Bonjour.
La forme du théatre, en arc de cercle garantit que tous les specteurs d'un niveau donné de gradin aient le même niveau sonore. [...]

A rajouter que les gradins sont construits sur une pente très raide, ce qui minimise la longueur du trajet des ondes sonores par rapport à une disposition plate ou moins pentue.
Les spectateurs ont aussi de ce fait une vue bien dégagée de la scène, et bénéficient d'un trajet sonore direct ("line of sight") qui n'est pas étouffé par les têtes des personnes qui sont devant.

[agitateur]

Dans un théatre rempli ( la version demie cercle ouvert au ciel ), le coeff d'absorption coté gradin sera celui des occupants, et plus vraiment des marches calcaires.
On peut considérer une air de surfac équivalente vers la valeur de 1 ( par personne ) entre 250 et 1000 Hz ( selon son poids sa taille ). En gros.
C"'est colossal par le nb d'occupants ( qq dizaines de milliers parfois, et bien tassés ).

Du coup, la voix porte directement de la scène vers n'importe quel auditeur, en champ libre, et donc champ direct, et avec "pas grand chose" en sons réfléchis ( pour ne pas dire presque rien ). Ceci est le gage de conserver une haute intelligibilité des propos.

Par contre, en champ libre, le dernier rang n'aura pas la même intensité sonore reçue que le premier rang, il faut considérer le phénomène de décroissance.
Division par 4 de l'intensité acoustique quand la distance à la source est multiplié par 2. Donc moins 6 dB à chaque doublement de distance ( pour une source omnidirectionnelle ), et sauf les sons pas mal aigus qui deviennent plus directifs.

Le théatre ouvert en arc de cercle à cet immense avantage de cumuler pas mal de points positifs: simplicité ( pour ne pas dire rustucité ), et efficacité maximale sans ingé acoustique pour réfléchir sur les parois qui n'existent pas.

J'ai bien aimé celui de Pergame, qui a une sacrée inclinaison, et qui n'est pas en demi cercle complet car accroché à la colline, il est donné pour 10 000 places. Ceux d'Ephèse et Hierapolis ( dans la même région ) sont plus classique et moins inclinés, c'est la version la plus classique et attendue.
Et puis il y a le colisée, à 360 degrés format arènes, mais ça court moins les rues. L'acoustique y sera différente.
Du coup il sera peut être utile de définir le théatre antique et les possibilités.
Pergame: