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See detailTimbre description of the sound of air-treatment systems for predicting acoustic confort
Minard, Antoine; Billon, Alexis ULg; Goujard, B. et al

Poster (2012, April)

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See detailDiscrimination thresholds of the reverberation in large volumes by naïve listeners
Billon, Alexis ULg; Embrechts, Jean-Jacques ULg

in Proceedings of the Acoustics 2012 Nantes conference (2012, April)

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See detailRay-tracing modelling of the diffraction by half-planes and slits based on the energy flow lines concept
Billon, Alexis ULg; Embrechts, Jean-Jacques ULg

in Proceedings of the Acoustics 2012 Nantes conference (2012, April)

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Peer Reviewed
See detailNumerical evidence of mixing in rooms using the free path temporal distribution
Billon, Alexis ULg; Embrechts, Jean-Jacques ULg

in Journal of the Acoustical Society of America (2011), 130(3), 13811389

The ergodic propriety of a room has strong effects on its reverberation. If the room is ergodic, the reverberation can be broken up in two steps: a deterministic process followed by a stochastic one. The ... [more ▼]

The ergodic propriety of a room has strong effects on its reverberation. If the room is ergodic, the reverberation can be broken up in two steps: a deterministic process followed by a stochastic one. The late reverberation can be then modeled by a reverberation algorithm instead of more computationally consuming methods. In this study, the free path temporal distribution obtained by ray-tracing is used as an indicator of the room’s mixing: the energetic average of the path lengths is computed at each time step. Ergodic rooms are thus characterized by rapidly convergent distributions. The free path value becomes independent of time. On the other hand, path selection mechanism and orbits are observed in non-ergodic rooms. The transition time from the deterministic process to the stochastic one is also studied through the evaluation of the room’s time constant. It is shown that its value depends only on the mean free path and the boundaries scattering value. An empirical expression is obtained which agrees well with simulations carried out in a concert hall. This transition time from a deterministic model to a stochastic one can be used to speed up the acoustical predictions and auralizations in ergodic rooms. [less ▲]

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See detailAcoustic comfort of air-treatment systems: influence of factors related to room acoustics
Minard, Antoine; Goujard, Bertrand; Sakout, Anas et al

Conference (2011, June 30)

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See detailRay-tracing modelling of the diffraction by half-planes based on the energy flow lines concept
Billon, Alexis ULg; Embrechts, Jean-Jacques ULg

in Proceedings of the Forum Acusticum 2011 Congress (2011, June 28)

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Peer Reviewed
See detailImpact of visual modality on acoustic assessment of rooms
Defays, Aurore ULg; Safin, Stéphane ULg; Billon, Alexis ULg et al

Poster (2011, May 27)

In the context of the conception of a multimodal immersive environment aimed to support the task of assessing the acoustical quality of rooms based on numerical simulations, we study the relationship ... [more ▼]

In the context of the conception of a multimodal immersive environment aimed to support the task of assessing the acoustical quality of rooms based on numerical simulations, we study the relationship between image and sound. Auralias project aims to develop an immersive environment for a collaborative work between architects and acousticians combining 3D sound rendering and 3D view of the room model. In this study, we analyzed the impact of a room picture on the acoustic assessment. We chose reverberation as acoustic parameter. First, we confronted 70 subjects with a sound clip and asked them to assess the reverberation degree (control condition). Then, we divided the subjects into three groups and repeated the same judgment task. However, in the first group, subjects listening the sound clip were confronted with a room picture consistent with the sound. In the second group, they were confronted with a « distractor » room picture (no link with the sound). In the last group, they listened the sound clip without any room picture. Our results showed a positive impact of consistent pictures on reverberation assessment but we found no effect of distractor pictures. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailTheoretical Determination of the Random-Incidence Scattering Coefficients of Infinite Rigid Surfaces with a Periodic Rectangular Roughness Profile
Embrechts, Jean-Jacques ULg; Billon, Alexis ULg

in Acta Acustica United with Acustica (2011), 97

An exact solution is developed for the sound field reflected by an infinite rigid rough surface with a periodic rectangular profile. The random-incidence scattering coefficient of this surface is derived ... [more ▼]

An exact solution is developed for the sound field reflected by an infinite rigid rough surface with a periodic rectangular profile. The random-incidence scattering coefficient of this surface is derived from the numerical calculation of this solution for several directions of the incident plane wave. Scattering coefficients’ values are given in this paper for a great number of configurations by varying the geometrical parameters of the periodic profile, leading to a very detailed description of the scattering properties of this kind of profile. In particular, it is shown that, when the ratio H/L of the depth to the spatial period of the profile is small, the key parameter is H/, the ratio of the depth of the profile to the wavelength. The random-incidence scattering coefficient tends to increase with this ratio, as long as H/ is less than 0.3. This evolution is similar to gaussian and sine-shaped profiles analysed in previous studies. For H/ >0.3, the coefficient’s value oscillates while converging to an asymptotic value which depends on the width of the wells. Resonance effects have also been highlighted for periodic rectangular profiles, in particular by comparing the computed scattering coefficients with the few measured values published in the scientific literature. The scattering coefficients’ values published in this paper can be introduced in room acoustics’ models to characterize periodic rectangular surfaces, provided that their dimensions are much greater than the wavelength. Additional measurements and BEM computations are required to deeply analyse the influence of the finite size and the acoustical absorption of real surfaces having this profile. [less ▲]

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See detailEvaluation des caractéristiques acoustiques d’une rue à partir de mesures
Billon, Alexis ULg; Picaut, Judicaël

in Acoustique & Techniques (2010), 62

The knowledge of acoustic properties of urban surface (absorption, reflection and diffusion coefficients) is very important in the framework of the noise mapping in urban areas. Indeed, most of noise ... [more ▼]

The knowledge of acoustic properties of urban surface (absorption, reflection and diffusion coefficients) is very important in the framework of the noise mapping in urban areas. Indeed, most of noise prediction tools require the use of such coefficients in the boundary equations of the sound propagation models. An indirect method combining experimental data and numerical simulations is then proposed in order to obtain the absorption and scattering coefficients of an urban street. An empirical relationship is first established, linking the scattering variation to an absorption variation. This relation transforms a problem with two variables (absorption and scattering) into a single variable problem (absorption) for a reference scattering coefficient. Secondly, the absorption coefficient is adjusted in order that the numerical results match the experimental data in terms of sound pressure level distribution. Lastly, the obtained value of absorption, associated with the empirical relation, allows to test different absorption and diffusion pairs presenting the same sound level distribution against the experimental reverberation times. Following this procedure, a coefficients pair minimising the discrepancies both on the sound level distribution and the reverberation time is obtained. This method is here applied to a Haussmaniann street. Results show that the obtained absorption coefficients are weak whereas the scattering is quite high, which is physically consistent as the façades are composed of weakly absorbent materials (stone and glass) and fitted with a lot of recesses and protuberances creating scattering. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailAn experimental study of the use of acoustic diffusers to reduce noise in urban areas
Picaut, Judicaël; Hossam Eldien, Hany; Billon, Alexis ULg

Conference (2010, June)

The use of acoustic diffusers to reduce noise in urban areas has been recently numerically investigated [Acta Acustica united with Acustica, Vol. 95 (2009), p. 653–668]. It was shown that a significant ... [more ▼]

The use of acoustic diffusers to reduce noise in urban areas has been recently numerically investigated [Acta Acustica united with Acustica, Vol. 95 (2009), p. 653–668]. It was shown that a significant noise reduction can be observed by considering diffusers on the building façades. In the present study, an experimental investigation is proposed to validate last results. Measurements are carried out using a 1:10 urban street scale model, with and without acoustics diffusers, in order to evaluate the “real” effect of such devices, for several configurations. Results, in terms of sound attenuation and reverberation, show that a positive effect can be observed, provided that diffusers are well designed for the reduction of road traffic noise. [less ▲]

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See detailProjet OPALHA : Prévision de la propagation sonore en milieu urbain à l'aide d'un modèle de diffusion
Billon, Alexis ULg

Scientific conference (2010, May 19)

Dans cette présentation, des développements du modèle de diffusion pour l'acoustique urbaine sont présentés. Ces développements prennent en compte : la présence du sol, l'absorption aux façades et l ... [more ▼]

Dans cette présentation, des développements du modèle de diffusion pour l'acoustique urbaine sont présentés. Ces développements prennent en compte : la présence du sol, l'absorption aux façades et l'atténuation atmosphériques. Le modèle obtenu est ensuite validé numériquement et expérimentalement. [less ▲]

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See detailEffect of ground scattering on noise barriers efficiency
Billon, Alexis ULg; Nemerlin, Jean ULg; Embrechts, Jean-Jacques ULg

Conference (2010, April 29)

Noise barriers are popular devices to mitigate the impact of roads or railway noise on the community. So, heavy works have been devoted to improve their efficiency, both through their shapes and their ... [more ▼]

Noise barriers are popular devices to mitigate the impact of roads or railway noise on the community. So, heavy works have been devoted to improve their efficiency, both through their shapes and their building materials. In this work, the effect of ground scattering on the insertion loss created by a straight hard thin screen is investigated using a 1/10th scale model. The ground possesses thus a repetitive structure to induce scattering. Measurements are conducted on both sides of the screen and comparisons are drawn with a flat ground configuration. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailModélisation des champs sonores en acoustique architecturale par un processus de diffusion
Picaut, Judicaël; Billon, Alexis ULg; Valeau, Vincent et al

Conference (2010, April)

La modélisation des champs sonores en acoustique architecturale est d'autant plus complexe que la géométrie d'étude est elle-même complexe. En particulier, le domaine de propagation peut présenter de ... [more ▼]

La modélisation des champs sonores en acoustique architecturale est d'autant plus complexe que la géométrie d'étude est elle-même complexe. En particulier, le domaine de propagation peut présenter de nombreux volumes couplés de tailles très différentes, connectés par de faibles surfaces de couplage. Dans ces conditions, les formulations analytiques classiques, basées par exemple sur la théorie de la réverbération, ou les méthodes numériques, basées par exemple sur des méthodes de tracé de rayons ou de faisceaux sonores, sont difficilement applicables, voire impossibles. Ces dernières années, une solution alternative, fondée sur l'utilisation d'une équation de diffusion pour la densité d'énergie sonore, a été développée et validée. Dans ce présent travail, nous présentons les développements permettant ainsi de modéliser les champs sonores en acoustique des salles, en prenant en compte les difféerents phénomènes propagatifs mis en jeu, tel que l'atténuation atmosphérique, l'absorption par les parois, la transmission acoustique à travers les cloisons et la réflexion mixte au niveau des surfaces. Dans un second temps, nous présentons la méthode retenue pour la résolution numérique des équations de diffusion mises en jeu. A cet effet, une interface logicielle a été spécialement développée, permettant de manipuler de manière fonctionnelle les données géométriques et acoustiques du problème, avant l'exécution d'un logiciel de calcul multi-physique, en s'affranchissant ainsi du formalisme spécifique associé au modèle de diffusion. Cette interface permet ensuite le post-traitement de l'ensemble des résultats, notamment afin de déterminer et de représenter différents paramètres classiques d'acoustique des salles (niveaux sonores, temps de réverbération. . . ). [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailEvaluation des caractéristiques acoustiques d’une rue à partir de mesures
Billon, Alexis ULg; Picaut, Judicaël

Conference (2010, April)

Les caractéristiques acoustiques des rues, tels que les coefficients d’absorption et de diffusion des façades et du sol, sont encore mal connues. En particulier, les façades sont constituées de nombreux ... [more ▼]

Les caractéristiques acoustiques des rues, tels que les coefficients d’absorption et de diffusion des façades et du sol, sont encore mal connues. En particulier, les façades sont constituées de nombreux matériaux différents et peuvent présenter des degrés de relief très variés suivant le style architectural rencontré. Dans cette étude, une méthode est proposée pour obtenir les valeurs de ces coefficients à partir de mesures in situ. Dans un premier temps, une loi empirique liant la variation du coefficient de diffusion à une variation d’absorption en termes de distribution spatiale de l’énergie est recherchée à l’aide d’un logiciel de tir de rayons. Cette loi permet alors de transformer un problème à deux variables (absorption, diffusion) en un problème à une seule variable (absorption équivalente) en fixant la valeur du coefficient d’absorption. Pour chaque bande de fréquence considérée, la valeur d’absorption équivalente minimisant l’erreur commise sur la distribution spatiale de l’énergie par rapport aux mesures est recherchée. Cette valeur associée à la loi empirique précédemment obtenue permet de tester différents couples de valeurs absorption/diffusion en termes de temps de réverbération mesurés. Suivant ce processus, le couple minimisant l’erreur à la fois sur la distribution spatiale de l’énergie et le temps de réverbération est obtenu. Dans cette étude, cette méthode est appliquée à une rue de type Haussmannienne. L’erreur commise est alors de l’ordre de la précision des mesures. De plus, les valeurs obtenues mettent en avant que, pour ce type de rue, la diffusion se produisant aux parois ne peut être négligée. [less ▲]

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See detailEvaluation du temps de mélange à partir de la distribution temporelle du libre parcours dans une salle
Billon, Alexis ULg; Dirix, Simon; Embrechts, Jean-Jacques ULg

in Actes du 10ème Congrès Français d'Acoustique (2010, April)

Dans un espace clos où se mélangent les nombreuses ondes réfléchies, diffusées et diffractées par les surfaces, la propagation de l’énergie sonore peut être décomposée en deux étapes: tout d’abord, un ... [more ▼]

Dans un espace clos où se mélangent les nombreuses ondes réfléchies, diffusées et diffractées par les surfaces, la propagation de l’énergie sonore peut être décomposée en deux étapes: tout d’abord, un processus déterministe pour lequel il est possible d’identifier individuellement chaque contribution, suivi d’un processus stochastique pour lequel les contributions doivent être globalisées et vues comme un processus quasi-aléatoire. Le seuil de transition entre les deux comportements est matérialisé dans l’échogramme par le temps de mélange. Dans cette étude, le temps de mélange est analysé en regard de la distribution temporelle du libre parcours. Celle-ci est obtenue numériquement à l’aide du programme de tir de rayons large bande Salrev. Dans un premier temps, le mélange est identifié au travers du caractère asymptotique de cette distribution. Le temps de mélange est alors défini comme la durée (mesurée à partir de l’instant d’émission au départ de la source) nécessaire pour atteindre ce comportement asymptotique. A partir de cette définition du temps de mélange sont étudiées les influences de divers paramètres géométriques et acoustiques. Ensuite, trois applications pour des salles de concert sont réalisées. Cette étude montre que les valeurs obtenues pour le temps de mélange convergent vers celles observées expérimentalement, à condition que les parois de la salle soient suffisamment diffusantes. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailEffet de la modalité visuelle sur le jugement de la réverbération d’une salle
Billon, Alexis ULg; Safin, Stéphane ULg; Defays, Aurore ULg et al

Conference (2010, April)

Le projet Auralias vise à développer un environnement immersif permettant le travail coopératif entre architectes et acousticiens. Le système développé associe donc un rendu sonore 3D (au moyen d’un ... [more ▼]

Le projet Auralias vise à développer un environnement immersif permettant le travail coopératif entre architectes et acousticiens. Le système développé associe donc un rendu sonore 3D (au moyen d’un dispositif VBAP) et une vue du modèle 3D de la salle considérée. Dans ce cadre, nous nous intéressons à l’impact de l’image projetée sur le jugement subjectif de l’acoustique de la salle. Ici, le critère objectif étudié est le temps de réverbération. Pour cela, des réponses impulsionnelles synthétiques possédant la même partie précoce (jusqu’à 80 ms) et différentes parties tardives ont été obtenues puis convoluées avec des rythmes de percussions pour obtenir différents échantillons sonores. Après un prétest permettant de définir une série d’images de salles évoquant des réverbérations différentes, un test subjectif en deux parties a été mené sur deux populations différentes. La tâche demandée est à chaque fois un classement des échantillons sonores dans l’ordre de réverbération croissante. Après une situation de contrôle (test réalisé sans l’appui des images), le sujet est soumis à un des trois scénarios suivants : images incitatrices (l’échantillon possédant le plus de réverbération est associé à l’image évoquant le plus long temps de réverbération), images distractrices (l’image soutenant l’échantillon sonore est tirée aléatoirement) et de sans image (testant ainsi l’effet d’apprentissage). Les résultats de cette expérience sont détaillés et permettent des premières prescriptions quant aux images à afficher dans l'environnement immersif pour soutenir la tâche de jugement acoustique. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailInfluence de la modalité visuelle sur l'évaluation acoustique de salles
Defays, Aurore ULg; Safin, Stéphane ULg; Billon, Alexis ULg et al

in Actes du 45ème congrès de la Société d'ergonomie de langue française. (2010)

Le projet AURALIAS vise à développer un environnement immersif permettant le travail coopératif entre architectes et acousticiens. Ce système associe donc un rendu sonore 3D et une vue du modèle 3D de la ... [more ▼]

Le projet AURALIAS vise à développer un environnement immersif permettant le travail coopératif entre architectes et acousticiens. Ce système associe donc un rendu sonore 3D et une vue du modèle 3D de la salle considérée. Dans ce cadre, nous nous intéressons à l’impact de l’image projetée sur le jugement subjectif de l’acoustique de la salle. 70 sujets ont été confrontés à une tâche de jugement du degré de réverbération d’un extrait sonore dans une situation contrôle (sans image) puis dans une situation expérimentale avec, pour la première partie des sujets, une image visant à soutenir le jugement (cohérente avec le son), pour la deuxième partie, une image « distractrice », et pour la troisième partie, sans image (groupe témoin). Nos résultats montrent une influence positive des images évocatrices et pas d’effet des images distractrices. [less ▲]

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See detailSound Field Modeling in Architectural Acoustics using a Diffusion Equation Based Model
Fortin, Nicolas; Picaut, Judicaël; Billon, Alexis ULg et al

Conference (2009, October)

In this paper, an implementation of a model for room-acoustic predictions in COMSOL Multiphysics is presented. The model (called diffusion model) is based on the solving of diffusion equations instead of ... [more ▼]

In this paper, an implementation of a model for room-acoustic predictions in COMSOL Multiphysics is presented. The model (called diffusion model) is based on the solving of diffusion equations instead of classical wave equations and allows simulating the sound propagation in complex geometries at high frequency. Instead of using COMSOL Multiplysics to solve directly the problem, a specific tool has been developed. It is composed of a user-friendly interface (I-Simpa) which manipulates all the physical data of the problem (geometries, acoustic properties and elements…) and generates an interoperability script to execute COMSOL Multiplysics via the generation of .m file scripts. Then, numerical results are processed by I-Simpa for the acoustic post-treatment and results display, like sound levels, reverberation times… [less ▲]

Detailed reference viewed: 174 (2 ULg)
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Peer Reviewed
See detailNumerical simulations of the sound propagation in non rectilinear streets
Billon, Alexis ULg; Picaut, Judicaël; Valeau, Vincent et al

Conference (2009, October)

At high frequencies, the sound propagation can be approximated by the propagation of sound particles which are reflected and absorbed at the boundaries. This propagation follows then a transport process ... [more ▼]

At high frequencies, the sound propagation can be approximated by the propagation of sound particles which are reflected and absorbed at the boundaries. This propagation follows then a transport process. In urban canyons, this transport process can be reduced to a diffusion process. The resultant model allows one to obtain the spatial distribution of the acoustical energy in a street in a few seconds using a classical finite elements program. This diffusion model has been previously validated in rectilinear streets for different geometrical and acoustical parameters. In this paper, more complex geometries such as varying cross-sections, bents and streets crossings are dealt with. As the diffusion model only models the reverberated sound field, diffraction effects on the direct sound field at streets corners are added. The obtained results are then compared to scale model experiments. [less ▲]

Detailed reference viewed: 47 (3 ULg)
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Peer Reviewed
See detailInfluence d’images évocatrices et distractrices sur une tâche de jugement en acoustique des salles
Defays, Aurore ULg; Safin, Stéphane ULg; Billon, Alexis ULg et al

in Proceedings IHM'09 (2009, October)

Dans le cadre de la conception d’un espace immersif multimodal visant à soutenir la tâche d’évaluation de la qualité acoustique de salles sur base de simulations numériques, nous nous intéressons aux ... [more ▼]

Dans le cadre de la conception d’un espace immersif multimodal visant à soutenir la tâche d’évaluation de la qualité acoustique de salles sur base de simulations numériques, nous nous intéressons aux liens entre l’image et le son. 54 sujets ont été confrontés à une tâche de jugement du degré de réverbération d’un extrait sonore dans une situation contrôle (sans image) puis dans une situation expérimentale avec, pour la moitié des sujets, une image visant à soutenir le jugement (cohérente avec le son) et, pour l’autre moitié, une image « distractrice ». Nos résultats montrent une influence positive des images évocatrices et pas d’effet des images distractrice. [less ▲]

Detailed reference viewed: 144 (13 ULg)