Acoustique architecturale

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La prise en compte de l’acoustique architecturale est un phénomène qui se développe d’année en année. Découvrez pourquoi et comment l’améliorer.

Qu’est-ce que l’acoustique architecturale ?

L’acoustique architecturale est une science qui étudie la propagation des sons dans les bâtiments.

Concrètement, cela concerne l’interaction entre les personnes et le son. Ce son peut provenir ou être émis depuis l’intérieur ou l’extérieur d’une pièce. Il peut donc être émis par vous ou des sources externes. Cela comprend l’étude des maisons et des bâtiments, ainsi que la conception de ces structures pour obtenir des performances acoustiques optimales.

L’acoustique architecturale s’intéresse notamment aux phénomènes d’absorption et de diffusion de ces ondes sonores dans de nombreux lieux. Elle peut ainsi chercher à :

  • Améliorer le bien-être dans une pièce
  • Optimiser la musicalité et l’écoute dans une pièce
Exemple d'auditorium avec une bonne acoustique architecturale

Les types de traitement en acoustique architecturale

Nous pouvons distinguer 2 grands types de traitement en acoustique architecturale. Nous pouvons, en effet, catégoriser :

  1. Les produits de traitement acoustique
  2. Les produits d’isolation phonique

Les produits de traitement acoustique

Produits de traitement acoustique au plafond d'une salle de réception

Les produits de traitement acoustique vont être utile pour réduire les bruits qui proviennent de l’intérieur de la pièce que l’on souhaite traiter.

Le but de ces produits est de réduire le temps de réverbération afin de diminuer l’écho et le brouhaha.

Dans ce cadre, vous pouvez utiliser :

  • Des tapis ou de la moquette au sol
  • Des panneaux acoustiques au mur et au plafond
  • Des toiles tendues

Tous les produits ne vont pas avoir la même efficacité. N’hésitez pas à lire notre tutoriel sur les points auxquels faire attention pour s’assurer de la qualité d’un produit acoustique.

Parmi les produits de traitement acoustique, nous pouvons aussi distinguer les produits de diffusion acoustique. Ces derniers vont apporter de la profondeur de scène et de la dynamique. Ils sont surtout utilisés dans les théâtres ou les environnements musicaux.

Les produits d’isolation phonique

Les produits d’isolation phonique vont permettre de réduire les bruits qui « traversent les murs ». Ils visent donc les bruits qui proviennent de l’extérieur de la pièce depuis laquelle vous entendez ces bruits.

Dans ce cadre, vous pouvez souhaitez réduire le bruit de voisinage ou du trafic routier.

Il est préférable de penser à son isolation phonique avant la construction d’un bâtiment ou d’une maison. En effet, il n’est pas toujours aisé de l’optimiser après la construction.

Le phénomène d'isolation en acoustique architecturale

Les grandes règles de l’acoustique architecturale

Un peu d’histoire

Depuis de nombreuses années, le monde s’intéresse à l’acoustique architecturale. Les architectes soucieux de l’acoustique existent même depuis des millénaires. En effet, dans l’Antiquité, les théâtres grecs était pensé pour que toute personne, quelle que soit sa place, entende de la même façon que son voisin de tribune. Pour meilleur exemple, le théâtre d’Épidaure démontre bien l’avancée des connaissances acoustiques de cette époque. Ces savoirs se sont essentiellement développés de manière empirique.

Il faut attendre la naissance du physicien américain Wallace Clement Sabine pour théoriser ces connaissances sur l’acoustique des salles. En 1900, il publie un article nommé « Reverberation » et pose les principales bases de la science de l’acoustique.

La formule de sabine

Formule de sabine

Wallace part du constat que, lorsqu’un son est émis dans une salle, différentes ondes sonores se réfléchissent contre les parois (murs, sols, mobilier, plafond). Il existe donc des ondes sonores :

  • Directes : qui parviennent directement à l’oreille, sans « rebond » contre les parois
  • Indirectes : qui « rebondissent » contre les parois

Ces dernières parviennent à l’auditeur avec un retard. A l’inverse, les ondes sonores directes parviennent à l’auditeur de façon proportionnel à la distance parcourue.

Ces multiples réflexions créent un son continue dont l’amplitude va décroitre de façon plus ou moins rapide. La mesure de cette réponse est généralement appelée échogramme ou réponse impulsionnelle. Le temps de réverbération (TR) correspond alors à la durée nécessaire pour que la puissance sonore atteigne un millionième de sa valeur initiale. Ceci équivaut à une décroissance de 60 dB.

Wallace Sabine démontra que le TR est proportionnel au volume v divisé par le produit de l’aire totale de ses parois par un coefficient d’absorption α compris entre 0 (paroi totalement réfléchissante) et 1 (paroi totalement absorbante).

Cette formule permet donc de mieux maitriser l’acoustique d’un bâtiment grâce à la caractérisation des matériaux et leur indice d’absorption.

La formule d’Eyring

Eyring a inventé une autre formule car la théorie de Sabine n’était pas parfaite. En effet, quand les coefficients d’absorption sont grands (α = 1), elle donne une valeur non nulle.

Pour corriger cela, Eyring a proposé de redéfinir α comme le logarithme naturel du coefficient de transmission (1 – absorption).

Au-delà des formules

Ces 2 scientifiques avaient bien conscience que le temps de réverbération était insuffisant pour qualifier l’acoustique d’une salle de bonne.

Lors de l’écriture de son article « reverberation », Sabine propose également de prendre en compte :

  • La puissance
  • La balance spectrale et spatiale
  • La perte de clarté

Leo L. Beranek a, par la suite, proposé les facteurs suivants pour évaluer la qualité acoustique d’une salle :

  • La réverbération
  • La puissance sonore
  • La sensation d’espace et d’enveloppement sonore
  • La clarté
  • La sensation de proximité sonore
  • La chaleur apportée par la coloration des timbres par la salle
  • L’aptitude pour la personne sur scène à s’entendre correctement.

Une acoustique adaptée à chaque environnement

En fonction du lieu et de son utilité, on ne va pas chercher à avoir tout à fait la même acoustique.

En effet, certains lieux vont nécessiter d’avoir plus de dynamique que d’autres. La diffusion sera alors primordiale. Aménager ses locaux en pensant à l’acoustique est donc une bonne idée.

Lieux musicaux

Dans les environnements musicaux, on va travaille sur l’absorption et la diffusion.

Une des règles est que la réverbération augmente le volume perçu, mais diminue l’intelligibilité de la parole.

Il faut donc un savant mélange de produits pour obtenir une bonne acoustique dans ces lieux.

ERP et ERT

Dans les établissements recevant du public (ERP) et les établissements recevant des travailleurs (ERT), la mode est au open space. Ceci pose de nombreuses problématiques acoustiques. En effet, plus la pièce est volumineuse, moins il y a de « barrières » pour bloquer et casser les ondes sonores. Ceci va, de facto, augmenter le temps de réverbération.

La gène ressentie va être d’autant plus forte que de nombreuses personnes sont présentes en même temps dans la pièce. Il y a donc davantage de sources de bruit.

Dans ces environnements, le phénomène de diffusion sera moins important à travailler.

Des normes également différentes

Nous avons déjà évoqué ce point dans un article dédié sur les normes acoustiques. Vous pouvez le lire pour connaître les différents textes de lois avec précision.

Ce qu’il faut retenir, c’est que les normes ne sont pas les mêmes en fonction du type de lieu.

Pourquoi veiller à l’acoustique d’un espace ?

L’acoustique a un impact sur notre bien-être et sur l’environnement qui nous entoure. Une mauvaise acoustique peut notamment gâcher notre expérience client dans un restaurant. Pour preuve, une étude a démontré que 93% des clients déclarent que le confort acoustique est aussi important que le repas ou le service.

De même, l’acoustique va avoir des répercussions sur :

  • Notre capacité à nous concentrer
  • Notre santé
  • Notre faculté à comprendre ce qui est dit

Au total, le coût social du bruit est évalué à plus de 156 milliards d’euros, par an, en France.

Les pouvoirs publics y attachent donc de plus en plus d’importance.