etude acoustique salle d’écoute de haute fidélité · tél. : 071/37.18.31 fortis banque :...

AUREA Acoustics sa TVA : BE 480 195 233 Avenue Jean Mermoz,22 n° enregistrement : 08 16 0 0 6041 Gosselies RC Charleroi : 204193 www.aurea.be [email protected] Tél. : 071/37.18.31 Fortis Banque : 001-3985748-94 Fax : 071/34.31.20 CBC : 732-0053487-91

Etude acoustique salle d’écoute de haute fidélité

Avril - Mai 2008

Avenue Jean Mermoz,22 6041 Gosselies www.aurea.be [email protected] Tél. : 071/37.18.31 Fax : 071/34.31.20

1

Table des matières

1. DESCRIPTION DE L’ÉTUDE ............................................................................................................................... 2 2. QUELQUES DÉFINITIONS................................................................................................................................... 2 3. ASPECTS THÉORIQUES....................................................................................................................................... 3

3.1. TEMPS DE RÉVERBÉRATION ................................................................................................................................. 3 4. RELEVÉS RÉALISÉS............................................................................................................................................. 4

4.1. DESCRIPTIF.......................................................................................................................................................... 4 4.2. RELEVÉS.............................................................................................................................................................. 4

5. ANALYSE ................................................................................................................................................................. 5 5.1. LE SOL ................................................................................................................................................................. 5 5.2. LE TEMPS DE RÉVERBÉRATION ............................................................................................................................ 5

6. PROPOSITION DE SOLUTIONS.......................................................................................................................... 5 6.1. LE SOL ................................................................................................................................................................. 5 6.2. LE TEMPS DE RÉVERBÉRATION ............................................................................................................................ 7

7. PROPOSITION DE POSITIONNEMENT DES ENCEINTES ......................................................................... 11 8. CONCLUSION ....................................................................................................................................................... 13


2

1. Description de l’étude

Notre mission a consisté à étudier l’acoustique interne de votre local d’écoute afin de tenter d’améliorer la qualité de l’écoute. Nous avons alors pu déterminer et dimensionner différentes solutions permettant d’optimiser les qualités acoustiques de la salle.

2. Quelques définitions

o Niveau équivalent : Niveau d’un bruit stable qui aurait la même énergie moyenne que le bruit dont on mesure le niveau équivalent. Sorte de «moyenne temporelle »

Leq =10 log [ 1/T ! 10 Lp(t)/10 dt ]

o dB(L) : Décibel linéaire, c’est-à-dire sans filtre.

o dB(A) : Décibel pondéré A. On applique une courbe de pondération A aux niveaux exprimés en dB(L) afin de tenir compte de la sensibilité de l’oreille humaine (plus sensible aux hautes fréquences qu’aux basses fréquences). La législation belge se base sur des niveaux globaux exprimés en dB(A).

o Temps de réverbération T : il s’agit de la durée nécessaire pour que le niveau sonore dans un local

décroisse de 60 dB, durée mesurée à partir du moment où la source est interrompue et lorsque le régime initial est stationnaire. Le temps de réverbération caractérise donc le confort acoustique d’un local. Il est exprimé en secondes. Lorsque l’on se trouve à l’intérieur d’un local, on est soumis à la fois au champ direct et à la fois au champ réverbéré (bruit réfléchi sur les parois du local). Plus on s’éloigne de la source plus l’importance relative du champ réverbéré augmente. Plus le temps de réverbération d’un local est élevé, plus le niveau sonore dans celui-ci aura tendance à augmenter surtout s’il y a de nombreuses sources en même temps (multicanaux). En vue d’optimiser la qualité de l’écoute, il y a donc lieu d’optimiser ce temps de réverbération.


3

3. Aspects théoriques

3.1. Temps de réverbération

Le temps de réverbération d’un local doit être, autant que possible, constant sur l’ensemble du spectre. La valeur optimale du temps de réverbération est déterminée en fonction du volume et de l’utilisation qui en sera faite. Dans une salle d’écoute de musique amplifiée, l’auditeur doit idéalement être soumis exclusivement au champ sonore direct. En effet, le champ sonore réverbéré est inévitablement coloré de l’ambiance sonore propre à la salle. Si la coloration due au champ réverbéré s’ajoute à la coloration propre à l’enregistrement, il en résulte une certaine « interprétation » de l’information initiale. La qualité de « l’interprétation » dépend de la qualité du local. L’idéal consisterait à faire en sorte que la reproduction sonore dans un local soit une lecture fidèle de l’enregistrement et non pas une « interprétation ». Il est donc nécessaire de limiter autant que possible le champ réverbéré. En moyennes et hautes fréquences, le son se propage comme la lumière, en ligne droite. Afin de limiter le champ réverbéré, il est nécessaire de disposer des matériaux acoustiquement absorbants sur les surfaces réfléchissantes aux endroits où les réflexions se produisent. Si les matériaux absorbants utilisés présentent une absorption acoustique suffisante, l’énergie perdue lors de la première réflexion est suffisante pour pouvoir considérer que l’onde réfléchie est négligeable. Pour garantir l’homogénéité du résultat, les matériaux utilisés doivent offrir une absorption acoustique aussi constante que possible à toutes les fréquences. Des panneaux résonateurs à trous ou à fentes ne fonctionnent que dans une plage de fréquence limitée. Ce type de panneaux est généralement à proscrire. Il ne peut en être fait usage que pour corriger un problème ponctuel dans une bande de fréquence précise. Des mousses alvéolées ou découpées en pyramides permettent généralement d’augmenter la diffusion des ondes sonores incidentes dans toutes les directions. Le but est d’absorber les ondes incidentes et non pas de les diffuser dans toutes les directions, comme cela pourrait être le cas pour de la prise de son. L’utilisation de ce type de panneaux est également déconseillée dans ce cas-ci. Compte tenu du volume de votre salle, le temps de réverbération devrait être compris entre 0,2 et 0,3 seconde. L’ensemble de ces prescriptions s’appliquent exclusivement aux locaux destinés à de la reproduction sonore amplifiée (musique, cinéma, instruments amplifiés (guitare électrique, synthétiseur, chant dans un micro, etc.).


4

4. Relevés réalisés

4.1. Descriptif

Pour les relevés, nous avons utilisé un sonomètre CEL 573 C de classe 1 étalonné avant et après les mesures. Ce sonomètre est équipé du module « building acoustics » qui permet la mesure directe des temps de réverbération. Nous avons également utilisé un revolver d’alarme comme source impulsionnelle et l’une de vos enceintes comme source sonore continue.

4.2. Relevés

Le temps de réverbération mesuré dans votre salle d’écoute est actuellement d’environ 0,5 seconde. Ce temps de réverbération est légèrement plus long en moyennes fréquences mais particulièrement court en basses fréquences par rapport à ce que l’on rencontre habituellement. En basses fréquences, le temps de réverbération ne dépasse pas 0,6 seconde alors que l’on observe couramment des temps de réverbération de 1 ou 2 secondes à ces fréquences.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

12 16 20 25 32 40 50 63 80 100

125

160

200

250

315

400

500

630

800 1k

1k25 1k6 2k 2k5

3k15 4k 5k 6k3 8k 10k

12k5 16k

20k

Fréquences en Hz

Tem

ps e

n s

Fréquences de bandes d’octaves (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Moyen

T Rev. moyen mesuré(s) 0,50 0,60 0,60 0,50 0,40 0,40 0,50 L’énergie décroît de manière linéaire dans le local.

0

20

40

60

80

100

120

140

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Temps (ms)

Léq

en d

B(L

)


5

5. Analyse

5.1. Le sol

Le premier problème se situe en basses fréquences. L’énergie mécanique délivrée par les enceintes est en partie absorbée par le support « mou » au lieu d’être convertie en énergie acoustique dans l’air. En effet, le sol semble être monté sur un support résilient et de plus, il présente une inertie insuffisante en raison de sa faible masse surfacique. Ce système fonctionne comme un résonateur qui absorbe les ondes sonores à certaines fréquences et les amplifie à d’autre. Pour bénéficier d’un rendement maximum, particulièrement en basses fréquences, le coffret doit présenter une inertie maximale. Cela s’obtient généralement en ayant un rapport de masses entre l’équipage mobile de l’enceinte (les membranes) et le support (le coffret) le plus grand possible. Malheureusement, le coffret se met en résonance à une fréquence liée à sa masse et à la résilience du support. Le résultat est une reproduction moins linéaire en fréquences et avec peu de dynamique. Afin de régler ce problème, il est donc indispensable de raidir le support.

5.2. Le temps de réverbération

Le second problème du local est la présence d’un temps de réverbération trop long. Cela se traduit en moyennes fréquences par une coloration excessive des voix notamment (effet « tunnel » pour reprendre votre expression). En hautes fréquences, les premières réflexions ne perdent pas suffisamment d’énergie, ce qui se traduit par une image spatiale dégradée et floue.

6. Proposition de solutions

6.1. Le sol

Afin de raidir le support, nous vous conseillons de remplacer le plancher actuel par une chape de béton. Pour éviter tout pont thermique et pour limiter la propagation des basses fréquences entre la salle d’écoute et le reste du bâtiment, nous vous recommandons d’envisager une dalle flottante. Pour la réalisation d’une telle dalle flottante, nous vous recommandons de disposer depuis la dalle de sol :

une membrane d’étanchéité en polyéthylène de 200µm d’épaisseur minimum de type Visqueen ou équivalent agissant comme barrière contre l’humidité ascensionnelle,

une couche de panneaux de laine de roche de forte densité de type Rockwool 501 ou équivalent, épaisseur 20 mm


6

(résistance statique à la compression : 500 kg/m²) avec une remontée périphérique le long des murs (afin d’éviter tout contact rigide entre la dalle et les murs,

une membrane d’étanchéité en polyéthylène de 200µm d’épaisseur minimum de type Visqueen ou équivalent agissant comme protection de la laine de roche de roche lors du bétonnage,

une dalle en béton armé lissée d’une épaisseur de minimum 7 cm. Lors du ferraillage et du bétonnage, il est important de veiller à ne pas trouer le Visqueen de protection de la laine de roche. Il est impératif que les panneaux de laine de roche soient disposés bord à bord sans aucun interstice entre eux. Pour plus de sécurité et si les hauteurs le permettent, il est recommandé de disposer deux couches de manière à alterner les joints. Si un contrôle rigoureux est mené en cours de travaux, vous pouvez faire l’économie de la deuxième couche. Sur les panneaux de laine de roche, il est recommandé de poser une membrane d’étanchéité avant de disposer les ferraillages puis de couler le béton. Dans une telle application il est important de prévoir un ferraillage en partie haute et en partie basse de la dalle. Il est très important d’éviter tout contact rigide entre la dalle et la structure adjacente. La périphérie de la dalle sera également réalisée à l’aide d’une bande de laine de roche identique à celle utilisée à l’horizontal comme illustré sur le croquis. Pour obtenir un bon résultat, il est très important d’apporter beaucoup de soin et de propreté à la réalisation des différentes étapes. Afin de simplifier les choses, une dalle flottante peut être envisagée uniquement dans la zone sous les enceintes. Une dalle peut être réalisée sur la largeur de la salle (5,65 m) et sur une profondeur d’environ 2 m minimum afin d’obtenir une masse et une inertie suffisante (environ 25 % de la surface du sol). Lors de ces travaux, la chaîne peut être déplacée dans l’autre partie de la salle. Il vous serait alors possible de continuer à profiter de votre installation durant les travaux.


7

6.2. Le temps de réverbération

Afin d’optimiser le traitement acoustique nécessaire à la correction du temps de réverbération du local, nous avons réalisé un modèle informatique de celui-ci. Nous avons ensuite validé ce modèle en comparant les résultats obtenus par calculs avec ceux réellement mesurés. Une fois cette opération terminée, nous avons introduit dans le modèle les paramètres relatifs aux traitements acoustiques proposés afin d’évaluer l’impact de ces traitements sur le temps de réverbération final. Dans le graphique et le tableau qui suivent, nous avons comparé le temps de réverbération réellement mesuré avec le temps de réverbération que nous obtenons par modélisation.

Fréquences de bandes d’octaves (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Moyen T Rev. moyen mesuré(s) 0,50 0,60 0,60 0,50 0,40 0,40 0,50 T Rev. moyen calculé(s) 0,52 0,55 0,59 0,52 0,45 0,43 0,51

Les différences sont négligeables, le modèle utilisé peut être considéré comme fiable. Nous avons ensuite envisagé différents traitements afin d’optimiser ce temps de réverbération. Ces traitements sont décrits dans les pages qui suivent.

Optimum


8

Le remplacement indispensable du plancher par un sol en béton recouvert d’une moquette épaisse sous les enceintes entraîne une augmentation du temps de réverbération en basses fréquences. Dans la mesure du possible nous vous recommandons de recouvrir l’entièreté du sol par de la moquette épaisse. Afin de compenser l’augmentation de temps de réverbération en basses fréquences, nous vous recommandons la mise en œuvre d’un faux-plafond de type Eurocoustic Tonga Gamme Tonique, couleur noire G2, ossature noire mat (~25-30 € / m² fourni et posé HTVA) (www.eurocoustic.com) ou équivalent. Un plafond sombre offre également l’avantage d’absorber la lumière du projecteur pour concentrer l’attention sur l’écran. Par ailleurs, il est aisé d’y installer des spots et de passer des câbles dans le faux-plafond. Afin de limiter les échos flottants, il est indispensable de traiter les murs parallèles en absorption (les deux murs latéraux et les deux murs avant et arrière). Il n’est cependant pas nécessaire de doubler les parois en plaques de plâtre existantes. Nous vous recommandons donc différentes alternatives :

Eurocoustic Acoustished mural, couleur sombre (noire G2 par exemple), ossature noire mat. (~30-35 € / m² fourni et posé HTVA), recouvrement de la totalité des murs si possible,

Texaa Vibrasto 20 (collé) couleur noire MR 490 ou anthracite MR420. (www.texaa.fr) recouvrement de la totalité des murs si possible (~100 € / m² fourniture seule),

Texaa Stereo (panneaux à accrocher aux murs) 1196 x 2396 x 50 mm, 10 panneaux minimum, (vois plan de pose ci-après),

Panneaux de mousse de mélamine, collés, épaisseur 50 mm, 22 m² minimum, (voir plan de pose ci-après) (~15 € / m² chez ISOMO (le moins cher) fourniture seule),

Tissus tendu entre chevrons devant des panneaux de laine minérale (Rockwool Rockstud 204, ép. 50 mm) ou de mousse de mélamine (ép. 50 mm) fixés au murs, recouvrement de la totalité des murs si possible. Tissus de couleur sombre, ~200 gr/m² minimum, anti-feu de préférence disponible chez Home Market ou équivalent. (S’adresser à un tapissier garnisseur.)

Pour la pose des faux plafonds et de l’Acoustished mural, vous pouvez vous adresser à la société : Guérit Isolation Monsieur Guérit Rue Bruyère Saint Pierre, 2 7050 Jurbise (Masnuy-Saint-Jean) Tél. : 0473 / 22 43 00 Fax. : 065 / 33 93 83 Mail : [email protected] Pour la fourniture des produits Texaa et la mousse de mélamine, vous pouvez vous adresser à la société ; Dox Acoustics Monsieur Dox Ambachtsstraat 26 2390 Malle Tél. :03 / 309 14 22 Fax. : 03 / 309 14 25 www.doxacoustics.com


9

Pour la fourniture de mousse de mélamine (Akomine), vous pouvez également vous adresser à la société : ISOMO N.V. Wittestraat 1 8501 Kortrijk-Heule Tél. : 056 / 35 19 64 Fax. : 056 /35 92 10 Mail : [email protected] www.isomo.be La mousse de mélamine est désormais disponible en gris clair. Les panneaux peuvent être bisautés sur demande, ce produit se colle au Fix All de chez Soudal ou équivalent (colle en cartouche type silicone). Nous vous recommandons également la mise en œuvre devant les fenêtres de stores acoustiques Texaa Abso ou de tentures en textile lourd doublé si nécessaire (velours, coton, etc. pas de polyester), minimum 1000 gr/m². Ceci est très important pour garantir une bonne absorption devant les fenêtres qui sont par définition des éléments très réfléchissants. (Voir plan de pose ci-après). Plan de pose des panneaux Texaa Stereo ou de la mousse de mélamine. Les éléments contigus doivent être côte à côte.


10

Le graphique qui suit représente le temps de réverbération calculé avant et après la mise en œuvre des traitements décrits.

Fréquences de bandes d’octaves (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000 Moyen T Rev. moyen avant traitements (s) 0,52 0,55 0,59 0,52 0,45 0,43 0,51 T Rev. moyen après traitements (s) 0,46 0,29 0,26 0,22 0,20 0,19 0,27

Le temps de réverbération est maintenant nettement plus constant et plus court. Seul le temps de réverbération en basses fréquences reste un peu long. Cependant, les traitements permettant d’amortir ces basses fréquences risquent d’être incompatibles avec le local.

Optimum


11

7. Proposition de positionnement des enceintes

Sur base des traitements décrits précédemment, nous avons remodélisé le local afin d’optimiser le placement des enceintes et de la position d’écoute. D’après notre modélisation, le positionnement optimal se situe selon le croquis ci-contre :

Toujours d’après la modélisation, la réponse théorique est alors :

1,35 3,00 1,35

1,55

2,00 2,60


12

La répartition de l’énergie dans le local se fait alors de la manière suivante : (niveaux relatifs)

40 Hz 63 Hz

80 Hz 100 Hz

125 Hz 160 Hz

200 Hz 250 Hz


13

8. Conclusion

Bien que la géométrie du local ne semble pas poser de problème particulier, la restitution sonore actuelle manque de qualité. L’ensemble des traitements proposés devrait permettre d’obtenir un meilleur rendu spatial et plus de dynamique en basses fréquences. Nous avons également tenté d’optimiser le placement des enceintes sur la largeur et non pas sur la longueur du local mais les résultats de simulation sont nettement moins bons. La configuration actuelle des enceintes par rapport à l’auditeur est donc la bonne.


14

Annexe : fiches techniques des produits proposés


15


16


17


18


19


20


21


22


23


24


25


26


27


28


29


30


31

etude acoustique salle d’écoute de haute fidélité · tél. : 071/37.18.31 fortis banque :...

Documents