Qu’est-ce que l’acoustique des salles?

L’acoustique des salles fait référence aux propriétés acoustiques d’une salle. Lors de la description de ces propriétés, seule la source sonore à l’intérieur de la pièce est prise en compte.

Le son ne se propage pas uniquement à l’intérieur d’une pièce. Les ondes sonores émises par un haut-parleur atteignent l’auditeur en partie sous forme de son direct, mais aussi par le biais de réflexions sur les murs, les plafonds ou les meubles. Chaque surface absorbe une partie du son incident. Les réflexions perdent donc progressivement de l’énergie sonore car la surface « avale » une partie de l’énergie en la convertissant en chaleur. Le son s’estompe. Moins il y a d’absorption sur les surfaces de la pièce, plus ce processus de décomposition dure longtemps : la pièce semble « réverbérante », elle a un long temps de réverbération. Les pièces réverbérantes ont une mauvaise qualité acoustique et sont subjectivement désagréables pour les utilisateurs. Elles nuisent à l’intelligibilité de la parole ou à l’expérience d’écoute.

La conception acoustique des salles a les objectifs suivants, par exemple

• Une intelligibilité optimale de la parole dans les théâtres, les amphithéâtres, les salles de classe ou les salles de réunion.
• Une expérience d’écoute subjectivement agréable dans les salles d’attente, les restaurants ou les bureaux à aire ouverte.
• une expérience musicale agréable sur le plan spatial et esthétique dans les salles de concert.
• Dans les studios d’enregistrement, la pièce elle-même doit avoir le moins d’influence possible.

Qu’est-ce qui influence l’acoustique d’une pièce?

L’acoustique d’une pièce est fortement influencée par la taille de la pièce, la géométrie et l’absorption acoustique des surfaces de la pièce. Par exemple, la faible capacité d’absorption des murs en béton lisse peut être compensée par l’ajout de surfaces absorbantes.

Dans les grandes pièces, pour minimiser les réflexions, il est avantageux d’avoir une absorption dans plus d’un plan. Par exemple, il est conseillé de prévoir une absorption au plafond et à un autre niveau. Sans cette mesure, des échos flottants peuvent se produire entre des surfaces réfléchissantes parallèles.

Lorsque les exigences en matière d’acoustique de la pièce sont très élevées, il est possible d’utiliser la conception des surfaces de manière ciblée. C’est le cas, par exemple, des cabines insonorisées dotées d’une grande surface très absorbante.

Quelle est la différence entre l’acoustique des salles et l’acoustique des bâtiments ?

Alors que l’acoustique des salles s’intéresse à la propagation et à la distribution du son dans une salle, l’acoustique des bâtiments s’intéresse à la transmission du son entre deux salles ou entre l’intérieur d’une salle et l’extérieur. L’acoustique du bâtiment s’intéresse à des phénomènes tels que les bruits aériens et les bruits d’impact, les bruits des services du bâtiment et les bruits extérieurs.

Les mesures contre la production et la transmission du son se distinguent également selon que la source sonore et l’auditeur se trouvent dans la même pièce ou dans des pièces différentes. Dans le premier cas, l’insonorisation est assurée par l’absorption du son. Dans le second cas, l’insonorisation est réalisée par l’isolation acoustique.

On distingue l’isolation contre les bruits aériens et l’isolation contre les bruits de structure. Un domaine important de l’isolation des bruits de structure est la réduction des bruits d’impact ou la réduction des bruits sanitaires causés par les raccords ou la tuyauterie. Dans le domaine de l’isolation contre les bruits aériens, les murs et les plafonds sont souvent complétés par un revêtement qui forme un système à double enveloppe et améliore considérablement l’isolation acoustique.

Audibilité dans les pièces : Qu’est-ce que la norme DIN 18041?

La norme DIN 18041 est la norme internationalement reconnue pour la conception de l’acoustique des pièces et s’intitule : Acoustique des pièces – Exigences, recommandations et directives pour la conception. La norme spécifie les temps de réverbération souhaitables pour les pièces, en fonction du volume de la pièce et de son utilisation. Elle contient également des notes et des croquis sur le positionnement et la répartition des absorbeurs.

La norme relative à l’audibilité des locaux vise à réduire le bruit et distingue deux groupes de locaux, A et B. Les utilisations du groupe A sont la musique, la parole, les conférences, l’enseignement et la communication, ainsi que les sports. Pour ces types d’utilisation, la norme exige que le temps de réverbération soit considéré en fonction de la fréquence. Le groupe de locaux B comprend les locaux de courte durée, tels que les halls d’entrée, les couloirs et les cages d’escalier, et les locaux de plus longue durée, tels que les salles d’exposition, les salles d’attente des patients et les salles de pause ou les cantines. Il comprend également les pièces où il est nécessaire de réduire le bruit et d’assurer le confort. Pour le groupe de pièces B, la norme fournit des indications spécifiques sur l’aire d’absorption équivalente A par rapport au volume de la pièce V.

Absorption acoustique, temps de réverbération et réverbération

Un certain nombre de termes et de paramètres sont importants pour comprendre l’acoustique des salles. Voici les notions de base les plus importantes.

L’absorption acoustique des surfaces varie considérablement en fonction de leur texture, de leur matériau et de la fréquence du son. Plus la surface est dure et lisse, plus l’absorption sonore est faible. Les surfaces molles absorbent une grande partie du son. De même, les surfaces dures peuvent également être absorbantes s’il s’agit de plaques creuses et minces oscillant librement.

Le coefficient d’absorption acoustique ? est utilisé pour mesurer l’absorption acoustique et représente le rapport entre l’énergie acoustique absorbée et l’énergie acoustique incidente. Une valeur de ? = 0 signifie une réflexion totale, tandis que ? = 1 représente une absorption totale. Le coefficient d’absorption acoustique dépend également de la fréquence. C’est pourquoi il est courant de représenter ? dans un diagramme pour des représentations précises. De nombreux matériaux présentent des comportements d’absorption très différents à certaines fréquences. En général, une absorption couvrant une large gamme de fréquences est nécessaire.

L’utilisation de l’aire d’absorption équivalente (A) est courante pour faire une déclaration acoustique spécifique sur l’absorption des surfaces murales individuelles. A, exprimé en mètres carrés, indique la taille que pourrait avoir une surface murale si elle devait absorber idéalement. C’est pourquoi le terme « capacité d’absorption » est également courant. La capacité d’absorption est liée au coefficient d’absorption acoustique ( ?) et à la surface de la paroi (S) :

A = ? · S

Un exemple simplifié, qui ne tient pas compte des différences de fréquence, illustre cette relation. Les trois variantes énumérées ci-dessous apportent la même quantité d’absorption dans la pièce, à savoir A = 6 m² :

• Un absorbeur avec une surface d’absorption S de 12 m² et ? = 0,5 donne une capacité d’absorption A de 0,5 – 12 = 6 m²
• 
  La même capacité d’absorption est obtenue avec une surface d’absorption de 7,5 m² et ? = 0,8
• De même, trois panneaux de plafond avec S = 2 m² chacun et ? = 1

Dans la pratique, la classification des éléments acoustiques selon la norme DIN EN 11654 en classes d’absorbeurs A, B, C, D, et E est établie. Elle joue un rôle décisif dans la comparaison des fournisseurs et des produits :

• La classe A est très absorbante et a un coefficient d’absorption acoustique ?w compris entre 0,9 et 1,0
• La classe E, au bas de la classification, a un coefficient d’absorption acoustique ?w compris entre 0,15 et 0,25

Le choix de la classe dépend des exigences acoustiques d’une pièce, car l’absorption acoustique existante dans la pièce est complétée, en fonction de la fréquence, par les matériaux des différentes classes d’absorbeurs.

Temps de réverbération

Le paramètre le plus important en acoustique des salles est le temps de réverbération (T) d’une salle.The  Le temps de réverbération est le temps nécessaire, en secondes, pour que la pression acoustique dans une pièce diminue jusqu’à 1/1000 de sa valeur initiale après que la source sonore a été brusquement réduite au silence. Cela correspond à une diminution du niveau de pression acoustique de 60 dB. Au début du 20e siècle, le physicien américain Wallace Clement Sabine a découvert que le temps de réverbération le volume de la pièce et l’absorption acoustique des surfaces de la pièce sont liés : plus le volume de la pièce (V) est important et plus l’absorption (A) est faible, plus letemps de réverbération est long. La « formule de Sabine » exprime cette relation :

T = 0,163 – V / A

Dans la pratique, les pièces à faible absorption produisent des échos et sont perçues comme inconfortables d’un point de vue acoustique. Les temps de réverbération souhaités dépendent de l’utilisation prévue et de la taille de la pièce. Les  temps de réverbération  moyens pour la parole sont d’environ 1 seconde, tandis que pour la musique symphonique, ils sont d’environ 2 secondes. Lors de la planification de salles polyvalentes, le temps de réverbération doit être adapté à l’utilisation principale prévue de l’espace.

En variant la surface d’absorption, le temps de réverbération souhaité peut être ajusté en fonction de la gamme de fréquences. Il est important de tenir compte de toutes les autres surfaces et de tous les autres matériaux, ainsi que du nombre de personnes dans la pièce, car ils ont également une incidence sur l’absorption acoustique. Par conséquent, lors de la planification, il convient de tenir compte de l’aspect final de la pièce.

Pour les pièces à usage conventionnel telles que les salles de classe, les bureaux ouverts, les salles d’attente ou les espaces multifonctionnels, une règle empirique largement répandue veut que l’on obtienne de bons temps de réverbération en équipant d’un absorbeur acoustique efficace une surface correspondant à l’encombrement de la pièce.. Pour les pièces à usage intensif ou très hautes de plafond, il convient de consulter un technicien spécialisé afin de garantir de bons temps de éverbération.

Réverbération et clarté/span>

La réverbération décrit la perception d’un événement auditif dans lequel le son direct et le son réfléchi de la pièce sont présents. Le son réfléchi n’est toutefois pas perçu comme une répétition du signal sonore. La réverbération dépend du rapport entre le niveau sonore qui arrive en retard et celui qui arrive en avance. Dans la parole, cela s’applique à des différences de temps de 50 ms ou plus, et dans la musique, cela s’applique à des différences de temps d’environ 80 ms.
Dans la pratique, une expérience d’écoute réverbérante réduit l’intelligibilité de la parole. En musique, cependant, l’effet est une expérience d’écoute de « mélange » avec une « transparence » réduite, qui est perçue comme positive jusqu’à un certain volume.

Bruits de structure et bruits aériens

Les bruits aériens nous sont tous familiers. Les bruits de structure sont un terme utilisé en physique du bâtiment pour décrire la propagation des ondes sonores dans les objets solides. Dans la propagation du son dans les bâtiments, les bruits de structure jouent un rôle non négligeable.

On distingue les bruits de structure directs et les bruits de structure transformés :

• Les bruits de structure directs : Les vibrations mécaniques d’un corps entraînent des vibrations solidiennes. Les vibrations d’un marteau perforateur sont transmises directement au mur.
• Les bruits de structure transformés : Les bruits aériens sont transformés en bruits de structure. À la transition entre l’air et le corps solide, par exemple au niveau du mur d’une pièce, plusieurs phénomènes physiques se produisent. Une partie des ondes sonores aériennes est réfléchie, créant ainsi le son de la pièce. Une autre partie est absorbée par la surface du mur, produisant de l’énergie thermique. Une troisième composante des ondes sonores aériennes fait vibrer le mur lui-même. Les bruits de structure apparaissent lorsque la source sonore est suffisamment puissante. Par exemple, dans un système de musique forte, une partie des bruits aériens est convertie en bruits de structure. Le bruit de structure qui en résulte est transmis à travers la structure de la paroi solide sous forme de vibrations solidiennes.

Une autre forme de bruit de structure direct est le bruit d’impact. Il se produit lorsque l’on marche sur un plancher ou dans un escalier.

Nous, les humains, ne pouvons pas entendre les bruits de structure, mais nous pouvons les ressentir. Les basses puissantes d’un morceau de musique techno, par exemple, créent de fortes ondes sonores aériennes qui frappent notre corps et déclenchent des bruits de structure dans le corps humain, qui sont également clairement perceptibles sous la forme de vibrations.

Comment améliorer l’acoustique d’une pièce ?

L’amélioration de l’acoustique d’une pièce nécessite généralement une combinaison de mesures. L’architecture moderne se caractérise souvent par de grandes pièces et des matériaux aux surfaces lisses, comme le plastique, le verre ou le béton. Par conséquent, l’acoustique des pièces et l’intelligibilité de la parole sont gravement compromises.

Pour combiner une architecture moderne esthétique avec une bonne acoustique des pièces, il faut des éléments acoustiques flexibles et individuels qui améliorent la conception de la pièce et s’intègrent de manière transparente et discrète dans l’architecture existante.

L’amélioration de l’acoustique d’une pièce a les effets positifs suivants ::

• Absorption et réorientation des premières réflexions : Les premières réflexions sont les vibrations sonores qui frappent d’abord un mur et sont renvoyées vers l’oreille. Elles peuvent provoquer une annulation ou une accentuation dans une gamme de fréquences particulière, c’est-à-dire des interférences. Les réflexions initiales se produisent sur les murs, les plafonds et les sols.
• Réglage du temps de réverbération : Alors qu’une bonne durée de réverbération pour les salles de réunion est d’environ 1 s à titre indicatif, la valeur pour les spectacles musicaux est d’environ 2 s, et une valeur de 0,25 à 0,3 s est établie pour les salles de contrôle.

Pour créer une situation acoustique optimale dans une pièce, l’expert procède généralement comme suit :

• Analyse des besoins en fonction des dimensions et du volume de la pièce, de l’ameublement et de l’utilisation prévue de la pièce
• Les besoins individuels sont déterminés au moyen d’un calcul acoustique
• Détermination de l’emplacement et de la taille des absorbeurs acoustiques nécessaires
• Placement de plusieurs absorbeurs acoustiques sur les surfaces proches des sources de parole
• Plantes, tapis et rideaux optionnels pour compléter le concept individuel

Quelles sont les solutions acoustiques disponibles ?

Les mesures d’optimisation de l’acoustique des locaux peuvent être prises pendant le projet de construction ou après. Il existe plusieurs possibilités d’optimiser l’acoustique des locaux :

• Les panneaux porteurs acoustiques avec l’enduit acoustique BASWA à base de sable de marbre fin pour des solutions acoustiques sans joints sont exécutés lisses, colorés, courbés ou activés thermiquement et sont très discrets et s’intègrent parfaitement à l’architecture. Avec une exécution activée thermiquement, il est possible de combiner un système de construction thermoactif (système TAB) avec un plafond acoustiquement efficace.
• Les panneaux de plafond sont montés à distance du plafond pour une absorption acoustique maximale. Des trous dans le plafond sont nécessaires pour l’installation des panneaux. Pour les bâtiments classés monuments historiques, cela peut être un problème
• Les panneaux de plafond sont collés ou montés
• Les panneaux muraux absorbant le son sont directement fixés aux murs existants. Pour une intégration visuelle optimale, une sélection de couleurs et de motifs est disponible. Il existe également des absorbeurs avec fonction de tableau d’affichage

• Les panneaux en mousse acoustique sont généralement fabriqués en mousse de polyuréthane. Ils sont généralement utilisés pour réduire l’écho et la réverbération dans une pièce.
• Cadres acoustiques avec plaques perforées
• Séparations et cloisons acoustiques
• Absorbeurs de table
• Photos acoustiques

Lors de la sélection de produits pour l’absorption acoustique, il convient de prendre en compte certains aspects supplémentaires :

• Les matériaux sont-ils sans danger pour l’environnement ?
• Les matériaux conviennent-ils aux personnes souffrant d’allergies ?
• Les produits sont-ils ignifuges ou disposent-ils d’une protection contre le feu ?