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isolation, bruits
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locaux d'écoute
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le
traitement acoustique des locaux |
Le traitement acoustique consiste principalement à ajouter ou modifier des matériaux de surface dans un local pour lui donner une qualité d'écoute adaptée à son usage.
Correction
acoustique est un autre terme. Il sous-entend que les conditions
sont mauvaises, et que l'on cherche donc à les améliorer.
C'est hélas trop souvent le cas ! Et ce n'est vraiment pas la meilleure
démarche.
Mais c'est la plus courante. Dans le cas d'une réhabilitation,
on est bien obligé de partir d'un existant, et de faire avec, c'est
à dire d'essayer de conserver le maximum, pour une raison économique.
2 cas différents sont à considérer :
Dans certains
locaux les 2 problèmes se posent, mais bien sûr vis à
vis de sons différents, émis en des points distincts. Pour
bien entendre ce qui nous intéresse, il faut d'abord éliminer
au maximum les autres bruits.
la
consultation des pages
: absorption réverbération, propagation, matériaux
absorbants, diffusion, écoute
et réverbération, peut être utile ...
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nuisances |
Le problème
à traiter est celui de nuisances de bruit émises dans le
même local, que l'on cherche à réduire. Si l'on se
reporte à la loi de propagation, le critère est simple. voir propagation,
influence de l'absorption.
Il
est évidemment préférable d'adapter la solution au
problème, c'est à dire de traiter les bandes de fréquences
dans lesquelles les niveaux sont les plus importants en priorité.
La 1ère démarche est donc de connaitre les spectres de bruit
gênants.
On cherche des matériaux ayant des coefficients d'absorption importants
aux fréquences où les bruits sont élevés,
que l'on place le plus près possible de la source. L'influence
de l'absorption n'existe qu'au-delà de la distance critique, donc
suffisamment loin de la source sonore. En général, cette
distance critique est relativement faible par rapport aux dimensions de
la salle, donc si la source de bruit n'est pas trop proche des points
d'écoute, on peut espérer une efficacité qu'on qualifiera
de modérée, de quelques déciBels seulement. Vérifier
par un calcul avec la relation de propagation, ou en utilisant la
figure 7,
propagation comme abaque. |
Pour une réduction du bruit plus importante, la solution est l'écran,
qui doit satisfaire les conditions suivantes :
•
le plus près possible de la source
• affaiblissement propre suffisant : matériau (un peu)
lourd
• géométrie et position rendant le trajet, détourné
par l'écran, de l'onde, le plus élevé possible
• absorbants en surface, côté source
• absorbants sur toute surface du local en face de l'écran
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écoute
: principes |
Le
problème est plus complexe. Si on raisonne en terme d'écoute
individuelle, le critère d'intelligibilité conduit à rechercher un temps de réverbération Tr
faible, avec une préférence pour les réflexions
proches ou 1ères réflexions. voir écoute et réverbération
Dans les bases théoriques, on a considéré le local
globalement, en admettant implicitement que tout point peut être
source sonore ou point d'écoute. En général, ce n'est
pas le cas : la source sonore est en un point précis, souvent à
une extrémité, et diffuse principalement dans une direction
(ou plutôt, dans un angle solide) de l'espace vers des auditeurs
placés en face ou presque. Il faut tenir compte de cet aspect géométrique,
placer quelques surfaces réfléchissantes proches de la source,
latéralement ou au plafond, et les matériaux absorbants
à plus grande distance.
Un
autre critère essentiel est l'homogénéité des
sons, des niveaux sonores (aux fréquences moyennes 300 à
3 KHz pour l'écoute de la parole) et des spectres (les plus larges
possible pour la musique), les moins différents possibles entre
les auditeurs les plus proches et les plus lointains de la source. Si
on a payé le même prix, on veut entendre aussi bien partout
! Ce qui est d'autant plus difficile que la salle est grande.
En se reportant à propagation
figure 7, influence de l'absorption on voit que c'est lorsque
a ou A = Sa est faible que l'homogénéité est la
meilleure.
De plus, les niveaux sont alors les plus élevés partout,
ce qui est un avantage si le niveau de puissance est limité, c'est
à dire s'il ne s'agit pas d'une source sonore amplifiée
par une sonorisation.
Donc il vaut mieux un Tr élevé.
intelligibilité nécessite Tr faible ] la bonne solution est donc
homogénéité nécessite Tr fort ] un compromis : c'est le Tr optimal.
Voilà
pourquoi la conception d'une salle d'écoute est difficile. Les
bons choix de compromis dépendent à la fois de la géométrie,
notamment des dimensions de la salle, et de ce qu'on y écoute.
Nous précisons dans les pages suivantes les critères essentiels
et les solutions pour différentes catégories de locaux .
Divers auteurs ont publiés des abaques permettant de choisir ce
compromis. En voici un, de référence intenationale, et le
raisonnement à suivre. |
écoute
: méthode |
Valeurs préconisées du temps de réverbération : abaque de Béranek

|
Voici
le raisonnement à suivre :
- calculer
le volume
- déterminer la valeur
de Tr avec l'abaque
- calculer la surface d'absorption
A avec la formule de Sabine A
= 0,16 x V / Tr
- écrire A
= somme
(alfa X S) dans le local =

- faire
les choix de matériaux de coefficient alfai et
de surface Si en tentant de satisfaire la condition de manière
homogène en fréquence, et en tenant compte de l'influence
de l'audience (nombre de personnes) et de sa variation possible, cette
influence peut être forte dans les grands locaux réverbérants.
- Voir
en page calculs une
application Excel / Libre Office Tr-optimat permettant
ce calcul de Tr et l'optimisation du choix des matériaux selon
cette méthode.
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amélioration
d'un local existant |
Lorsque'à l'oreille il est immédiatement évident que la réverbération est trop forte, il faudra de manière certaine traiter, c'est à dire ajouter, une surface importante de matériaux, d'un ordre de grandeur en général de plusieurs dizaines de m2. Quelques panneaux d'un ou 2 m2 auront un effet négligeable
Il est préférable d'effectuer des mesures des caractéristiques :
Temps de réverbération Tr, EDT ; de comparer
les résultats
avec les valeurs souhaitées ou préconisées,
et d'envisager une modification, le plus souvent conséquente, des matériaux de surface. |
écoute
de la parole, confort des conversations dans l'habitat |
particularités
de l'écoute domestique
Les locaux ne sont pas très grands : de 15 à 60 m2;
quelques personnes seulement sont concernées, l'emplacement d'écoute
est une partie définie (par des sièges, canapés)
et réduite de la pièce; on devrait pouvoir maitriser l'existence
de bruits gênants, au moins ceux en provenance de l'habitation. |
autres
bruits
Pour éviter les bruits, il faut une isolation vis à vis
des autres pièces suffisante. Ce n'est pas souvent le cas dans
les logements actuels, car la réglementation de la construction
n'impose aucune qualité particulière d'isolation entre
pièces
du même logement. Il n'est pas simple de l'améliorer notablement,
surtout aux fréquences
basses où le
problème
est toujours le plus critique. Penser au moins à fermer les portes, à vérifier
leur étanchéité (mais plus de ventilation ...).
Voir les pages isolement, parois composées. Pour les
bruits émis
dans le même
local, la meilleure chose, c'est de ne pas en faire pendant une écoute
! Voir (quand
même) traitement acoustique généralités
1) nuisances |
critères
de qualité
On
est assez près les uns des autres lors d'une conversation, l'homogénéité
est correcte quand les distances sont faibles. Il suffit d'assurer une
bonne intelligibilité dans les fréquences du spectre de
la parole, de 250 à 3 KHz environ. Un Temps de réverbération
Tr de 0,5 seconde environ dans un salon de dimensions moyennes, dans cette
bande de fréquence, donne de bonnes conditions et permet des conversations
"feutrées", évite de hausser la voix. voir écoute et réverbération.
Une telle valeur convient pour écouter radio ou TV avec une bonne
compréhension. On n'y parvient pas sans rien faire, la plupart
des séjours et salons ont des réverbérations plus
fortes. |
solutions
Une surface d'absorption
totale A = S x alfa dans la pièce égale à
1/3 environ du total des surfaces (raisonner en m2) est nécessaire.
Dans un salon avec étagères ouvertes, quelques meubles,
canapé ou fauteuils moelleux, il suffit de traiter 1/3 des
parois avec des matériaux de coefficient d'absorption 0,6 à
0,8, par exemple, la totalité du plafond, ou la moitié avec une valeur un peu inférieure. Placer
des textiles épais, comme tapis, moquette épaisse, textiles
muraux, ou un faux-plafond en plaques absorbant (pas de polystirène);
compléter l'absorption par des revêtement muraux ou de
plafond avec une géométrie non plane, rugueuse, présentant
de grosses aspérités. Vous obtiendrez alors une réverbération
suffisamment faible pour un bon confort, avec des valeurs de Tr un
peu plus importantes aux fréquences 250-600 Hz qu'aux plus élevées,
ce qui n'est pas dramatique. Des matériaux en plaques (lambris,
plaques de plafond pas trop légères) pourraient effectuer
le complément à ces fréquences. L'idéal
serait de répartir également en m2 ces 3 types de matériaux.
voir matériaux
absorbants et raisonnement dans traitement
acoustique 2) écoute,
méthode
|
suite,
traitements spécifiques : confort
domestique, hi-fi, home cinema studios
d'enregistrement salles
de spectacle
voir
aussi : matériaux absorbants |
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Réalisé par Patrick Carré, ingénieur INSA, EX prof acoustique IUT, licence Réhabilitation Bâtiments, Université Lyon
1,
conseil acoustique en Rhône Alpes
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