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Conseils, Guides et Tutos pour la correction acoustique passive

Ma pièce dédiée… les bases et l'évolution.

Message » 27 Avr 2013 11:06

Dans sa première version, ma pièce dédiée a été conçue et réalisée il y a 18 ans. Elle avait besoin d'un rafraichissement que je souhaitais voir s'accompagner de modifications mineures du traitement acoustique. Pour des raisons qui, pour vous, seraient sans intérêt, ces évolutions ont pris beaucoup plus de temps que prévu mais, aujourd'hui, les mésaventures ne sont plus qu'un mauvais souvenir.

Avant de passer à l'étude de l'acoustique et aux transformations, une petite photo de ma pièce telle qu'elle se présentait avant les transformations.

Image

Même si ça ne paraît pas aussi évident sur la photo que dans la réalité, la décoration avait un urgent besoin de renouvellement. La moquette avait largement fait son temps et les tissus muraux que vous apercevez sur les parois latérales avaient progressivement pris une teinte bizarre (entre le rose et le chocolat) alors que, à l'origine, ils étaient gris argenté. La question esthétique ne représentait, toutefois, pas l'unique motivation. Bien que globalement excellente, l'acoustique était un poil trop amortie à mon goût. J'y reviendrai.

Commençons par les grandes lignes directrices qui avaient, à l'époque, guidé la conception du local. Je n'analyse ici que mes objectifs et leur réalisation. Les discussions plus théoriques nous emmènerait hors du cadre que je me suis fixé ici.

Les proportions de la pièce ont été définies par différentes études publiées dans la revue "L'audiophile". J'aurais aimé adopter les proportions idéales proposées par Louden (1 x 1.4 x 1.9) mais cela m'amenait à une hauteur de plafond impossible à caser dans la structure du bâtiment. J'ai donc opté pour une autre combinaison elle aussi, bien classée dans les études : 1 x 1.6 x 2.3. Les dimensions étaient les suivantes : 2.8 m de haut, 4.48 m de large et 6.44 m de long.

Le local est semi enterré et le sol est positionné en dessous du niveau des égouts. Malgré les propos rassurants de l'architecte quant à l'efficacité du système de drainage sensé éviter les remontées humides, ces dernières n'ont cessé de m'empoisonner la vie. Les premiers travaux de correction avaient ramené la hauteur à 2.73 m. Suite à une grave résurgence des problèmes, une récente, drastique et, je l'espère, définitive opération d'assainissement a, cette fois, ramené la hauteur à 2.60 m. Je n'ai, heureusement, pas ressenti de désagréments auditifs résultant de ces changements de proportions.

Le local ne présente aucune ouverture autre que la porte d'entrée. Les murs sont constitués de blocs de béton positionnés à l'envers et remplis de sable. Difficile de faire mieux pour le comportement vibratoire…

Pour le traitement des parois, les deux objectifs suivants ont été poursuivis :
- obtenir, à toutes les fréquences, un TR (temps de réverbération) optimal.
- éviter la naissance de "flutter echoes", en particulier, dans la zone située à l'avant du point d'écoute.

Pour atteindre ces objectifs, les solutions adoptées dans la plupart des structures professionnelles font appel à des mousses acoustiques et à des appiques diffractantes destinées à lutter contre les effets du parallélisme des parois. Parfois, pour contrôler le grave, il est aussi fait appel à des "bass trap". L'efficacité de ces moyens ne fait aucun doute mais je leur reproche un coût trop élevé. Depuis mes premières expériences en matière de traitement acoustique, je me suis fixé pour but d'obtenir les mêmes résultats en faisant appel à des matériaux beaucoup meilleur marchés. Le caractère inesthétique de ces derniers est masqué par du tissu tendu.

Pour l'obtention du TR optimal, j'ai réalisé un quadrillage juxtaposant des carrés de laine de roche d'une épaisseur de 10 cm à des structures résonantes.

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Nombreux sont ceux qui ignorent à quel point les matériaux absorbants et, en particulier, les mousses acoustiques présentent une efficacité fréquentielle déséquilibrée. Ils peuvent constituer des pièges à sons absolus (100% d'absorption, coefficient alpha est = à 1) pour les fréquences égales ou supérieures à 1000 Hz (cette fréquence charnière dépend surtout de l'épaisseur du matériau) mais, en dessous de cette limite, la valeur d'absorption chute de manière vertigineuse pour devenir quasi nulle dès 125 Hz. Aussi sophistiquées que soient leur forme (pyramides, alvéoles…) les mousses acoustiques présentent le double inconvénient d'être coûteuses et d'être plutôt moins efficaces qu'une épaisseur équivalente de laine de verre ou de roche. Sachez, toutefois, que, à moins de recourir à des épaisseurs dépassant le raisonnable, l'emploi exclusif de matériaux absorbants classiques présente des inconvénients qu'il convient de bien connaître.

Lesquels ? Sachez que, plus la quantité présente dans la pièce est grande, plus le risque de déséquilibre fréquentiel croît. Ce n'est pas si difficile à comprendre. Imaginez que vous tapissiez les parois d'une importante surface de mousse acoustique dont le coefficient alpha est = à 1 pour les fréquences supérieures ou égales à 1000 Hz. Selon un comportement typique de ces matériaux, la valeur sera proche de 0.7 à 500Hz. On tombera à 0.2 à 250 Hz et, finalement, à des valeurs égales ou inférieures à 0.1 à partir de 125 Hz. Si vous savez que qu'une valeur de 1 correspond à 100% d'absorption et que 0.1 n'en fournit plus que 10%, vous comprendrez que les fréquences du haut médium et de l'aigu cesseront rapidement de se propager dans le local puisqu'une seule rencontre de l'onde sonore avec une paroi suffira à empêcher la poursuite de la propagation (absorption totale). Les fréquences graves, tout au contraire, continueront à tournoyer joyeusement puisque le contact avec la mousse ne prélève que 10 à 20 % de l'énergie en mouvement. Il n'est, ainsi, pas rare de trouver des locaux "fortement traités" qui présentent un TR avoisinant les 0.2 secondes pour le médium aigu et, en même temps, un TR de plus d'une (voire deux) secondes dans le grave. Par le déséquilibre acoustique qui en résulte, un tel traitement peut être pire que de n'en effectuer aucun…

La solution que j'ai adoptée pour résoudre ce problème consiste à compléter l'action de la laine de roche par des résonateurs accordés sur la fréquence de 125 Hz. Ceux-ci sont sans effet sur le médium et l'aigu et n'absorbent que le grave. Leur efficacité est, toutefois, limitée puisque le coefficient alpha ne peut dépasser 0.5. Pour obtenir un équilibre, théoriquement, parfait, il faudrait en placer une énorme quantité mais cela n'est pas nécessaire ni même souhaitable. Comme les matériaux tels que les tentures, les moquettes, les coussins et cetera… ont un comportement assez semblable à celui de la mousse acoustique, un léger déséquilibre fait partie de notre environnement acoustique normal. S'éloigner trop de nos habitudes auditives peut être ressenti comme antinaturel.

Sur les photos, vous constaterez que, outre la laine de roche et les résonateurs (surfaces en bois), certains carrés sont remplis d'un matériau de teinte verte. Il s'agit simplement de surfaces qui, pour ajuster la réverbération, avaient, initialement, été laissées libres de tout traitement. La déperdition calorifique s'étant révélée trop importante, les alvéoles ont été remplies de Styrodur, à l'effet négligeable sur l'acoustique.

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La mesure du TR obtenue dans mon local donne des valeurs comprises entre 0.4 et 0.6 secondes pour le grave et l'extrême grave. Dès 250 Hz, il se stabilise aux environs de 0.2 - 0.3 secondes. Même si des auteurs comme Ibre considèrent qu'un tel cas de figure est proche de l'idéal absolu, mon objectif initial visait des valeurs très légèrement supérieures. Erreur de calcul ? Oui et non. Le résultat correspondait parfaitement à mes attentes techniques et subjectives avant que le tissu tendu ne soit posé mais celui-ci ne m'a pas offert la transparence acoustique escomptée. Avant transformation, le local était donc (juste un poil) trop amorti à mon goût. L'emploi de tissu acoustique du style "toile de haut-parleur" et l'abandon de la moquette (remplacée par du carrelage partiellement couvert de tapis à poils longs) a permis de rendre le local un peu plus "vivant". Ces deux légères évolutions représentent les seules modifications apportées en matière d'absorption.

Pour la diffraction / diffusion des ondes sonores, les apports récents sont plus nombreux. A l'origine, j'avais, sur la partie des murs latéraux situées en avant de la position d'écoute, appliqué des structures en plâtre auxquelles j'avais donné une forme de toitures dont les deux pants seraient de pente inégale. Chacune de ces structures mesurait environ 60 cm x 60 cm et formaient un quadrillage alternant un positionnement horizontal et vertical du "faîte". Comme première évolution, j'ai eu recours à une technique qui m'avait souri dans le passé. J'ai le souvenir d'avoir obtenu, dans deux locaux différents, une acoustique remarquable en n'adoptant, pour seul moyen de diffraction, que l'application sur les murs latéraux de grandes surfaces de tôle ondulée, en matière plastique dans un cas et en Eternit dans l'autre. Pour parfaire la diffraction dans mon local actuel, j'ai fixé des panneaux ondulés sur les pans des "toitures" en plâtre. Le matériau est de nature bitumeuse

Image

Image

Sur le mur situé derrière les enceintes (photos, ci-dessous), vous remarquerez, outre le revêtement en liège "Caméleon" des sortes de petites appliques arrondies constituées du même matériau. L'éclairage fort sympathique qu'elles permettent ne forme qu'un prétexte à un fonction beaucoup plus acoustique. Ces appliques sont, en effet, positionnées exactement sur le chemin de la réflexion directe effectuant le trajet "enceinte – mur – auditeur". Elles ont donc une fonction de diffuseur.

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Le même rôle est attribué à un grand panneau incurvé accroché au plafond. Ce dernier est placé sur la trajectoire du flux d'onde "enceinte – plafond – auditeur". Ne vous inquiétez pas pour le léger gondolement du panneau, le bord en a, par la suite, été masqué par une finition idoine.

Image

Vous en savez, à présent, autant que moi, tant sur la conception de base que sur les modifications apportées.

Et le résultat visuel et subjectif après la pose des tissus de finition ? Je vous en réserve la surprise pour la présentation du système de reproduction. Il faut bien ménager un peu le suspens…

Cordialement,

Paul :wink:
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Message par Google » 27 Avr 2013 11:06

 
 
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Message » 27 Avr 2013 13:25

Chapeau ! :ohmg: Très intéressant ce travail sur l'acoustique de la pièce, je suis impatient de voir ce que cela donne après montage des cadres en tissu, et installation des quelques enceintes acoustiques ... Le programme est plus Hifi que HC, je me trompe ?

Bonne continuation, je suis curieux de voir la suite des travaux !
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Message » 28 Avr 2013 9:33

Merci pour les encouragements.

La pièce a une destination double : haute-fidélité + HC. Il est exact que, pour moi, la haute-fidélité est prioritaire mais il n'y a, à mes yeux, aucune incompatibilité acoustique entre les deux. Aborder le HC avec une vraie culture audiophile ne dessert certainement pas ce dernier.

Paul :wink:
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Message » 28 Avr 2013 13:46

Superbe travail :wink:

Tu analyses le rendu avec quel type de matériel pour déterminer ce qu'il te faut où il faut ?

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Message » 28 Avr 2013 16:56

Salut Paul......un grand merci à toi pour ce grand partage que tu nous fait :thks:
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Message » 29 Avr 2013 0:01

Bonjour Paul
Peut'on connaître le secret de fabrication de tes panneaux résonnants accordés à 125hz?

J'ai faut pas mal de panneaux résonateurs accordés vers 150hz ( assez chronovore de percer des centaines de trou dans l'agglo :evil: )...ça fonctionne très bien mais les contraintes de place m'imposent de diminuer l'épaisseur des panneaux absorbants/resonnants( ldr devant l'agglo)...du coup je cherche d'autres solutions pour le haut grave et tes panneaux m'intéressent!

Idéalement je cherche à réaliser un panneau résonateur accorder à 100hz...mais accorder "large", les miens étaient amplement percés pour être plus efficace sur une plus large bande passante( mais du coup moins absorbants à la fréquence d'accord, évidemment )

Merci :thks:
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Message » 29 Avr 2013 22:11

:D

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Message » 29 Avr 2013 22:12

Bonsoir Paul,

Très intéressant ton post.Je le place dans mes favoris à suivre:).
Je suis plus ou moins dans les même proportions de pièce que toi.2m72/4m46/6m36.
Je suis parti d'une page blanche pour concevoir ma bôite à l'étage et je souhaite avoir une acoustique très performante mais je ne suis pas encore à ton niveau dans la conception.
Je viens juste de finir la "coque acoustique".Je vais commencer le traitement bientôt.
C'est très intéressant tes commentaires et explications sur l'aborption.
Je vise aussi une pièce bien vivante et pas mat.
Au plaisir de te lire compatriote:)

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Message » 29 Avr 2013 22:26

Enfin, bon moi je confesse que le texte je m'en tartine un peu...en revanche j'attends les images avec impatience...
Quelquefois je trouve qu'il y a trop de texte dans ce forum...

:grad:

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Message » 29 Avr 2013 23:22

yijing a écrit:Enfin, bon moi je confesse que le texte je m'en tartine un peu...en revanche j'attends les images avec impatience...
Quelquefois je trouve qu'il y a trop de texte dans ce forum...

:grad:


Je pense totalement l'inverse.A quoi bon des photos sans explications derrière.
tu peux t'inspirer des photos pour essayer de faire la même chose chez toi et avoir totalement l'inverse voulu en résultats.C'est la pièce en elle même qui détermine l'acoustique.
Il faut comprendre la technique avant de passer à la pratique.C'est mon avis.

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Message » 29 Avr 2013 23:36

Mais j'ai pas envie de passer à la pratique !

[moderation]
Yijing, c'est quand meme gonfle de ta part de venir sur ce topic, en section acoustique, et de dire que tu te "tartines" du texte de Paul :)
Merci par ailleurs de ne pas venir relancer ici une polemique entre differentes visions sur l'optimisation d'un systeme. C'est du trollage et c'est contraire a la charte.
palm, Staff Son

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Message » 30 Avr 2013 19:46

Bonjour,

Comme je le disais dans l'autre post, elle est vraiment impressionnante cette salle dédiée ! :o :o Un tissu ? pourquoi faire ? :mdr: Faut tout laisser à nu, c'est de l'art. :love: :love: Bon, tendance dadaïsme mais c'est de l'art quand même. :lol:

jfacoustics a écrit:Les proportions de la pièce ont été définies par différentes études publiées dans la revue "L'audiophile". J'aurais aimé adopter les proportions idéales proposées par Louden (1 x 1.4 x 1.9) mais cela m'amenait à une hauteur de plafond impossible à caser dans la structure du bâtiment. J'ai donc opté pour une autre combinaison elle aussi, bien classée dans les études : 1 x 1.6 x 2.3. Les dimensions étaient les suivantes : 2.8 m de haut, 4.48 m de large et 6.44 m de long.


Je ne trouve pas ces proportions dans la liste des 10 meilleurs proposées par Louden (??).

jfacoustics a écrit:la solution que j'ai adoptée pour résoudre ce problème consiste à compléter l'action de la laine de roche par des résonateurs accordés sur la fréquence de 125 Hz.


Même remarque que celle de STRA ! La solution que j'ai trouvé emploie un HP (atténuation des très basses fréquences) : cf site de Bachibousouk.
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Message » 26 Sep 2013 20:40

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Message » 20 Fév 2014 17:10

joli topic :o :P
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