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.