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isolation, bruits
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locaux d'écoute
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l'acoustique
des salles de spectacle, salles polyvalentes,
salles des fêtes, locaux de diffusion de musique
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La finalité d'une salle recevant du public et
destinée à l'écoute, de tout message sonore,
quel qu'il soit, est de satisfaire une bonne qualité d'écoute
de manière homogène, en tous points de la salle.
De nombreux paramètres influent : la géométrie, les dimensions
de la salle, les matériaux de surface et leurs positions, l'importance
de l'audience et sa dispersion, les caractéristiques de la source
sonore. |
Il est nécessaire d'un point de vue réglementaire dans les locaux publics de limiter les niveaux sonores, non seulement dans la salle, mais aussi engendrés vers des locaux proches, donc de maîtriser l'isolation vers le voisinage.
Voir en bas de page. |
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Le
principe de conception d'une grande salle ne diffère pas de
celui évoqué dans
la page traitement
acoustique, généralités.
Mais les dimensions importantes ont comme conséquence d'accroitre
la dificulté à satisfaire une bonne homogénéité
des sons.
En se référant à la loi théorique de
propagation voir propagation ou
à la figure ci-contre, on constate qu'un Temps de Réverbération
fort permet une faible diminution des niveaux sonores entre l'émission
et le champ réverbéré, au-delà de la
distance critique Dc où les niveaux sont les plus faibles.
Ce qui donne une meilleure homogénéité, c'est à dire
des différences de niveaux peu importantes entre devant et
fond de salle, et des niveaux plus confortables parce que plus élevés
si la salle n'est pas sonorisée. C'est pour cela que les salles
anciennes ont des réverbérations plus importantes.
Le cas extrème des églises nous montre une bonne adaptation
au besoin : un orateur, même avec une petite voix, peut se
faire entendre par plusieurs centaines de personnes sans amplification;
mais avec l'inconvénient de l'obligation de parler lentement
pour être compris. voir écoute
et réverbération
L'écoute musicale nécessite une homogénéité
sur tout le spectre audible, la courbe de variation du niveau en
fonction de la distance doit être identique à toutes
fréquences, sinon les niveaux relatifs des différentes
fréquences ne sont pas les mêmes en tous points, les
spectres sont déformés : on dit que la salle "colore" les
sons.
Pour satisfaire cette condition, il faut que le
Temps de Réverbération soit constant avec la fréquence, et qu'il n'existe pas d'ondes stationnaires. Ce qui n'est pas simple à réaliser ! voir
traitement, généralités.. Les grandes salles ne sont jamais parfaites,
elles ont forcément quelques manques de linéarité, ce
qui fait leur "personnalité", mais aussi que toutes
les places ne sont pas aussi bonnes.
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copie
d'écran de l'application "propagation" téléchargeable en page calculs,
permettant d'étudier la variation du niveau sonore selon les paramètres
acoustiques de source et de salle
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Temps
de Réverbération optimal et polyvalence
des salles |
Un
Tr fort est donc une qualité pour l'homogénéité,
mais un défaut pour l'intelligibilité. Comme expliqué
dans traitement : généralités, ces
conditions simultanément nécessaires conduisent à la
nécessité d'un compromis judicieux sur la valeur du
Temps de Réverbération Tr de la salle, d'un Tr optimal
qui dépend de son volume et du type de signaux sonores, c'est à dire
de la musique qu'on veut y écouter correctement.
On peut déjà en conclure qu'une salle donnée
ne sera bien adaptée qu'à un style de musique, ou tout
au moins
à un ensemble de styles dans lesquels les variations temporelles
des sons (au minimum, les tempos ou tempi, plutôt,
mais aussi les familles d'instruments, l'utilisation qui en est faite
dans les arrangements) sont semblables. C'est bien ce qu'on entend
dire de la part des mélomanes, des chefs d'orchestre, des
musiciens.
Ou bien alors il faut envisager une acoustique variable : un Tr,
donc des matériaux absorbants en surface, différents
selon les oeuvres diffusées. Ce qui existe, mais est très
complexe donc très couteux, grâce à des grands
panneaux, sur les murs latéraux, pivotants ou coulissants,
télécommandés et motorisés bien sûr,
faisant apparaitre en surface des matériaux différents.
En dehors de cette solution, si on veut réaliser une salle
d'une certaine polyvalence, il faudra faire un autre compromis, en
choisissant un Tr intermédiaire entre les solutions idéales
pour plusieurs types de sons. Voir abaque dans traitement
acoustique, écoute, méthode. Il ne faut
pas rêver, la polyvalence reste assez faible .... Ce que nous évoquons
ici n'a que peu de rapport avec le terme "salle polyvalente" utilisé par
nos mairies pour désigner une salle de basket dans laquelle
on fait de temps en temps un bal ou un concert ;
mais vu l'investissement réalisé,
il est difficile aux décideurs locaux d'admettre que "polyvalente" n'est
qu'un terme administratif destiné à élargir
les possibilités de subventionnement !
On entend souvent dire que faire une bonne salle, ç'est très
cher. De toutes façons, construire ou réhabiliter une
salle de spectacle est une dépense somptuaire, qu'elle soit
bonne ou pas ! Avec une bonne conception, le prix de revient ne dépend
pas de la qualité, ou si peu, l'économie n'a aucun
sens. Il est indispensable de définir précisément
l'utilisation, de penser la qualité acoustique, de faire appel à des
spécialistes, dès le début d'un projet. Il faut
tout faire pour éviter d'être obligé de "reprendre",
de corriger l'acoustique au bout de quelques mois ou années
: c'est cette situation qui coute trop cher et est en général
administrativement impossible. |
géométrie,
absorbants, diffuseurs |
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Dans
une salle de spectacles ou de conférences la ou les sources
sonores sont le plus souvent en un emplacement défini, à une
extrémité, sur la scène si elle existe, et
les auditeurs regardent et donc
écoutent vers cette direction. Cette
orientation si elle est toujours la même est évidemment à
prendre en compte.
Pour satisfaire au mieux l'homogénéité, il faut
que les spectateurs soient positionnés à des distances
les plus
égales possibles de la source. Horizontalement, la géométrie
qui permet de placer le maximum de personnes à une distance
la moins variable possible est l'arc de cercle. Verticalement, la
meilleure solution est la pente montante en s'éloignant, c'est à dire
l'amphithéatre, inventé par les Grecs qui n'avaient
pas de sonorisation.
Les meilleures géométries sont celles se rapprochant
le plus de cet idéal, la salle plane et en forme de rectangle
beaucoup plus long que large n'est pas une bonne solution. Toutes
les salles anciennes respectent ce principe, alors pourquoi pas toutes
les nouvelles.?
Pour favoriser les premières réflexions Voir écoute
et réverbération,on
place les absorbants nécessaires en fond de salle, et des
surfaces réféchissantes proches des sources sonores,
donc de la scène. Ces réflecteurs sont positionnés
de manière à
orienter la propagation en direction de la zône d'écoute
à favoriser, schéma ci-contre. Ainsi rend on les sources
en quelque sorte directives, et on s'affranchit un peu de la loi
de propagation d'une source omnidirectionnelle (voir propagation),;on
gagne encore en homogénéité. On peut en profiter
pour installer un absorbant épais ou un résonateur
derrière.
Des surfaces réfléchissantes globalement convexes, à
géométrie non plane, appellées déflecteurs
ou diffuseurs, placés en hauteur ou même latéralement,
judicieusement positionnés, ont le même intérêt, voir diffusion.
Leur forme, en fonction de leur position, doit permettre
de réfléchir de manière bien homogène
les sons vers la zône d'écoute, mais de préférence
pas vers la scène.
On peut utiliser les volumes importants sous la scène et sous
les gradins pour réaliser des résonateurs ou bass-trap
absorbants les basses fréquences, voir ondes
stationnaires, avec des
parois séparatives très rigides. |
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Le
calcul des absorbants nécessaires à la satisfaction
du Tr optimal, voir traitement
acoustique, doit
absolument être effectué en tenant compte de l'influence
de l'audience (nombre de personnes) et de sa variation possible
: il faut que le Tr en dépende le moins possible. La bonne
solution est de prévoir des sièges ayant la même
absorption vides qu'occupés (pour un siège ou une
personne, la donnée peut être la surface d'absorption
Sxalfa en mètre carré
par unité : voir matériaux
absorbants.
Une salle dont la réverbération varie beaucoup
en fonction de la présence ou non du public, et c'est
le cas des salles très réverbérantes, pose
des problèmes aux musiciens faisant une répétition
salle vide, et se retrouvant subitement avec une réponse
de la salle complètement différente en commençant
leur concert. Les professionnels sauront en tenir compte et anticiper
les phénomènes. Cette situation n'est pas très
confortable, encore moins si on utilise une sonorisation. |
réaliser
ou améliorer une salle adaptée à son
usage
qualité de l'écoute |
Quand
on n'est pas entièrement satisfait de l'écoute
dans une salle , il faut impérativement dans l'ordre
:
- effectuer
des mesures des caractéristiques de la salle :
Temps de réverbération, EDT, analyse des décroissances,
comparer les résultats
avec les valeurs souhaitées ou préconisées,
- faire un projet de modification des matériaux,
ajouter de l'absorption adaptée; il
est indispensable de faire des calculs prévisionnels;
- positionner
au mieux le système de sonorisation selon son type et la
zône
d'écoute ;
- seulement
après ces étapes, optimiser les réglages de
la sonorisation, ou envisager un matériel nouveau.
Dans le cas d'une construction, il est indispensable :
- d'intégrer l'aspect qualité acoustique au lancement
du projet, dès le choix de la géométrie intérieure
;
- de faire un calcul prévisionnel de réverbération
et de propagation, en choisissant les matériaux intérieurs,
selon la même méthode; le choix définitif devant
bien sûr intégrer des paramètres et objectifs
esthétiques, architecturaux, de sécurité ;
- réserver éventuellement des options possibles lors
de la mise en oeuvre : emplacement des absorbants et diffuseurs,
etc ;
- après réalisation, vérifier par des mesures,
revenir sur les éventuelles options, avant première
utilisation.
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isolation et limitation des niveaux sonores |
La réglementation, depuis 2017, limite les niveaux sonores moyens Leq reçus par le public à un maximum de102 dBA et 118 dBC mesurés sur 15 minutes et oblige dans les "lieux diffusant des sons amplifiés à titre habituel. " de capacité supérieures à 300 personnes à enregistrer ces niveaux (pour vérification). Voir bases de l'acoustique
De plus, toute salle recevant du public doit éviter l'impact des nuisances sonores sur les habitations environnantes, en respectant les conditions, assez sévères, des arrêtés concernant "les établissements diffusants de la musique".
Toute plainte se traduit par une obligation d'étude dite "d'impact"acoustique concluant sur la nécessité d'installer un limiteur de niveaux automatique et / ou d'améliorer l'isolation par rapport à l'extérieur de la salle, pour satisfaire la limitation des "émergences", c'est à dire des différences entre niveaux sonores engendrés et bruit ambiant.
Une limitation électronique automatique sévère des niveaux peut s'avérer incompatible avec l'utilisation normale des lieux ; dans les locaux anciens il est souvent indispensable de renforcer l'isolation, ce qui peut nécessiter des travaux importants. |
Nous proposons une assistance à la
création à l'amélioration
de salles de spectacles, prenant en compte les aspects
isolation et traitement, en
région
Rhône-Alpes, voir oreilles délicates. |
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Réalisé par Patrick Carré, ingénieur INSA, EX prof acoustique IUT, licence Réhabilitation Bâtiments, Université Lyon
1,
conseil acoustique en Rhône Alpes
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