Corriger l’acoustique des locaux

Optimiser la géométrie des locaux

En fonction de la destination du local, il faut privilégier des géométries favorables à l’acoustique. Ainsi, une géométrie trop régulière peut avoir des conséquences désagréables sur l’ambiance sonore d’un espace (effet ping-pong avec un sentiment d’amplification des ondes sonores).

Il est entre autre important de bien choisir les rapports hauteur/longueur/largeur de la pièce et d’éviter notamment les rapports tels que (h, L, l) = (x, nx, nx) avec n=1,2,3,… .

Limiter la réverbération du bruit

La réverbération du bruit au sein d'un local peut rendre l'ambiance sonore inconfortable. Cette situation peut être améliorée (corrigée) en augmentant l'absorption acoustique des parois pour limiter le temps de réverbération. C'est un phénomène de surface qui s'obtient avec des matériaux à structure ouverte ayant de bonnes caractéristiques d’absorption représentées par leur coefficient d’absorption acoustique. Ce coefficient évolue en fonction :

• de la fréquence des sons : les valeurs, déterminées par des mesures en laboratoire, sont données dans les bandes d'octave allant de 125 Hz à 4 kHz) ;
• du type de matériaux ;
• du type de dispositifs (dimensions, masses des éléments, présence ou non de perforations, présence d'absorbants complémentaires) ;
• du placement ;
• de l’exécution ;
• etc.

Remarque : le coefficient d'absorption de Sabine α_S, souvent référencé dans les catalogues de produits, peut dépasser la valeur 1 car il est défini différemment (simplifications théoriques). A partir de ces coefficients en bandes de tiers d'octave, la norme ISO 11654 définit un indicateur unique : l'indice d'absorption acoustique pondéré α_w, également très utilisé dans les fiches techniques des matériaux et dispositifs absorbants.

Remarque : En fonction de la destination du lieu et pour éviter un effet « ping-pong », on ajuste les parois lisses réfléchissant le son (par exemple les murs plafonnés), et les parois absorbantes (par exemple une contre-cloison perforée avec isolant).

Adapter en fonction des fréquences

En fonction de leur constitution, les matériaux peuvent avoir des capacités différentes pour absorber les sons. On utilise dès lors, pas nécessairement le même type de matériau, en fonction des fréquences des sons à absorber :

• hautes fréquences de 1 à 8 kHz : Pour les sons aigus, l'énergie acoustique est absorbée par frottement de la structure poreuse. L'énergie mécanique est convertie en énergie thermique. On utilise plutôt des matériaux poreux, non couverts, pour les absorber ;
• moyennes fréquences de 0,5 à 1kHz : Pour les sons de moyennes fréquences, l'absorption se fait généralement par résonance de l'air dans une cavité (résonateur d'Helmholtz). On utilise des matériaux perforés qui ferment des volumes d'air individuels. Chacun de ces volumes, en liaison avec l'air extérieur via une ouverture dans un petit canal (le col), fait office de système masse-ressort ;
• basses fréquences de 125 à 500 Hz : Pour les sons graves, l'absorption est souvent obtenue par résonance de panneaux placés à une certaine distance du plafond ou d'un mur. L'énergie acoustique fait résonner (vibrer) le panneau, qui de ce fait absorbe l'énergie.

© Bruxelles Environnement

La solution pour couvrir l'ensemble du spectre sonore consiste à employer dans une même pièce un assemblage de systèmes d'absorption différents :

Note : Pour absorber un son d'une fréquence f, il faut placer une couche de matériau dont l'épaisseur est au moins égale au ¼ de la longueur d'onde. Plus le matériau est épais, plus basses sont les fréquences qu'il peut absorber. Cependant, les sons d'une longueur d'onde très élevée (de l'ordre du mètre, comme les infrasons) sont difficilement amorties car il faut alors utiliser des structures acoustiques de très grandes dimensions.

Choix de l'épaisseur du matériau absorbant en fonction de la longueur d’onde du son à atténuer

© Bruxelles Environnement

Indicateur

Les indicateurs employés pour la correction acoustique sont :

• A_w : Aire d’absorption
• T_nom : Temps de réverbération nominal

Exigences

Calcul

Le temps de réverbération nominal est donné par la moyenne arithmétique des 3 temps de réverbération calculés aux fréquences de 500, 1000 Hz et 2000Hz, soient T₅₀₀, T₁₀₀₀ et T₂₀₀₀:

$T_{nom}=\frac{1}{3}·(T_{500}+T_{1000}+T_{2000})$

Avec T₅₀₀ , T₁₀₀₀ et T₂₀₀₀  étant calculés à partir des formules suivantes (formule de Sabine) :

$$\begin{gathered} T_{500}=\frac{0,16·V}{A_{500}}=\frac{0,16·V}{\sum _{i=0}^n{\alpha }_{i,500}·S_i} \\ {T}_{1000}=\frac{0,16·V}{A_{1000}}=\frac{0,16·V}{\sum _{i=0}^n{\alpha }_{i,1000}·S_i} \\ {T}_{2000}=\frac{0,16·V}{A_{200}}=\frac{0,16·V}{\sum _{i=0}^n{\alpha }_{i,2000}·S_i} \end{gathered}$$

Mesure

Le temps de réverbération est mesuré conformément à la norme NBN EN ISO 3382.