Méthodes et traitement acoustique d’une salle

Le bruit est un ensemble d’ondes sonores qui peuvent donner des sensations désagréables ou indésirables. Il peut avoir des effets à long terme sur la santé de l’homme (stress, insomnies, troubles cardio-vasculaires, anxiété, effet psychomoteur,…).Pourtant, les oreilles ne sont pas comme les yeux ; ceux-ci peuvent avoir les paupières fermées en cas de situation gênante. Ce qui n’est pas le cas des oreilles face aux bruits, qu’ils soient agréables ou non. Il faudrait donc se prémunir contre les bruits. Pour cela, l’obtention d’une meilleure réponse acoustique dans un local est indispensable.

L’étude consistait à faire un traitement acoustique de la salle de fête du lycée Privée MASCA à Sabotsy_Namehana (Antananarivo_Avaradrano). Son directeur a fait le constat d’un grand écho dans cette salle, écho du aux sonorisations et au brouhaha des occupants. Par conséquent, une correction acoustique s’est avérée nécessaire pour avoir l’ambiance sonore adéquate.

Cette étude porte sur le traitement acoustique d’une salle ou plus précisément, « la correction acoustique d’une salle ». Le but consiste à diminuer le temps de réverbération de la salle en posant des revêtements sur les parois afin d’avoir une meilleure qualité d’écho acoustique. Plusieurs études ont été effectuées sur ce domaine mais souvent elles concernaient des salles d’enseignement ; ce qui a été le cas des études effectuées par Vincent Champilou et Bastien Coutant de l’Université d’Henri Poincaré (NancyUniversité) en 2012. A part les différentes annexes, ce mémoire est composé de deux grands chapitres : le premier concerne les méthodes et le traitement acoustique d’une salle, et le second chapitre renferme les résultats et discussion de l’étude.

METHODES ET TRAITEMENT ACOUSTIQUE D’UNE SALLE

La correction acoustique d’une salle consiste à lui donner une forme et une durée de réverbération favorables à une bonne diffusion et une bonne écoute sonore. En mettant en œuvre sur les parois de la salle des matériaux de coefficients d’absorption appropriés, une durée de réverbération optimale a été obtenue. En effet, il consiste principalement à rajouter ou à modifier des matériaux de surface dans un local pour lui donner une qualité d’écoute adaptée à son usage. Ce traitement est précédé en général d’une étude comportant plusieurs étapes qui seront analysées.

Présentation générale de la salle

Présentation du local

La salle à traiter se trouve à Sabotsy_Namehana (Antananarivo Avaradrano). C’est une salle de fête d’un lycée privé appelé MASCA .

Dimensions et matériaux composants de la salle

La salle a une forme globalement parallélépipédique de 23m de longueur, 11,7m de largeur et 4m de hauteur . Elle possède 26 ouvertures toutes vitrées, dont trois grands portails, quatre fenêtres et dix-neuf petites fenêtres.

Etude théorique

Caractéristiques des sources sonores
Deux baffles sont placés dans la salle comme sources sonores ; elles délivrent chacune une puissance de 200W avec une directivité égale à 2. Les sources sonores sont supposées être omnidirectionnelles .

Comportement des ondes sonores dans la salle
Lorsqu’un son est émis dans une salle, les ondes sonores se réfléchissent sur ses parois pour parvenir à l’auditeur avec un certain retard par rapport à l’onde directe, et elles sont proportionnelles à la distance parcourue. Il résulte de ces multiples réflexions un son continu dont l’amplitude décroît plus ou moins rapidement. Mais il y a aussi une partie de ces ondes qui est absorbée par les matériaux et une autre partie qui est transmise à travers ses parois.

Cependant, l’un de ces systèmes d’isolation a pu donner une diminution des temps de réverbération considérables. L’isolation avec le système {contreplaqué + air} donne le plus mauvais résultat car il n’agit qu’à 125 Hz , mais pour les autres bandes de fréquence cette isolation est presque la même que celle de la salle sans isolation. Le revêtement n’est donc pas adapté à cette salle. Deux choix se présentent : les rideaux ou bien le contreplaqué + polyuréthane ; les deux donnent presque les mêmes performances. Mais le système contreplaqué + polyuréthane reste encore le plus efficace compte tenu du temps de réverbération le plus rapproché du confort à rechercher.

Parmi ces trois systèmes, le plus efficace est celui de polyuréthane + contreplaqué car, quelle que soit la fréquence, le temps de réverbération obtenu par ce système reste inférieur à ceux des deux autres systèmes. Même si le temps de réverbération de la salle n’est pas inférieur à 0.8 s pour toute la fréquence, il n’est pas éloigné de celui qui assure le confort.

Il est à faire remarquer que cette étude a été réalisée quand la salle était vide. Mais en présence des meubles (tables et sièges) et des individus, ces temps de réverbération vont encore diminuer parce que chaque spectateur et chaque mobilier ont tous leur propre coefficient d’absorption (Cf. annexe III). Avec le système {contreplaqué + polyuréthane} qui a un temps de réverbération compris entre 0.39 s et 1.07 s, il sera facile d’atteindre l’intervalle du confort acoustique situé entre 0.3 s et 0.5 s. Car si la salle vide a cet intervalle de temps de réverbération, elle sera sourde lors de la présence des spectateurs et des mobiliers ; or une salle de fête sourde serait très désagréable. Ce revêtement est donc acceptable et efficace pour une salle de Fête.

Grâce aux calculs numériques, la solution trouvée parmi ces trois tests était le système {contreplaqué + polyuréthane} avec un contreplaqué de 6 mm d’épaisseur et de 3cm pour le polyuréthane.

En faisant varier les revêtements des parois du mur de la salle de Fête du lycée MASCA, le temps de réverbération de ce dernier change aussi suivant cette variation. Ceci a permis de constater l’influence des matériaux constituant les parois de la salle sur l’acoustique de celui-ci.

Durant cette étude, trois systèmes de revêtements ont été testés théoriquement à l’aide de la formule d’Eyring afin de donner à la salle un temps de réverbération favorable au confort acoustique. Le système {rideau +air} étais le premier suivi du {contreplaqué + air} mais aucun de ces deux systèmes n’a pu donner un meilleur résultat que l’isolation avec le système {contreplaqué +polyuréthane}. D’une part ce résultat obtenu est peu favorable au confort acoustique ; tout de même il est satisfaisant  pour une salle de fêté vide.

Mais l’emplacement des contreplaqués et polyuréthane coûtent cher pour résoudre le problème d’écho. Il faudra chercher d’autres solutions telles que le résonateur d’Helmholtz (emplacement des coquilles d’œuf), utilisation des cordes, ou autres. Donc le futur mémoire consistera à approfondir encore la recherche sur le système à utiliser pour diminuer le temps de réverbération.

Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I : METHODES ET TRAITEMENT ACOUSTIQUE D’UNE SALLE
1 Présentation générale de la salle
1.1 Présentation du local
1.2 Dimensions et matériaux composants de la salle
2 Etude théorique
2.1 Caractéristiques des sources sonores
2.2 Comportement des ondes sonores dans la salle
2.3 Absorptions acoustique de la salle.
2.4 Réverbération
2.4.1 Méthode Sabine
2.4.2 Formule d’Eyring
2.5 Méthodes d’isolation de la salle.
2.6 Organigramme de la simulation de calcul du temps de réverbération
Chapitre II : RESULTATS ET DISCUSSIONS
1 Temps de réverbération de la salle sans isolants
2 Temps de réverbération de la salle avec isolation
2.1 Isolation avec le rideau
2.2 Isolation avec le contreplaqué
2.3 Isolation avec polyuréthane + contreplaqué
CONCLUSION
Bibliographie
Webographies
Annexe

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