Absorbeur acoustique: Science de l’absorbeur acoustique

Science de l’absorbeur acoustique :

⦁ Comparaison de différents panneaux acoustiques

⦁ Pourquoi vaut-il la peine de réguler le son avant tout ?
⦁ Solution au problème acoustique
⦁ Détermination de la couverture

Dans cet aperçu, nous résumons le fonctionnement des panneaux acoustiques à large bande et la façon de choisir le meilleur pour le travail. De plus, nous donnons des conseils de base sur leur utilisation et comment les comparer avec d’autres produits insonorisant disponibles sur le marché.

Ce site ne veut pas faire de vous un expert, nous essayons juste de fournir des informations générales sur la science en question et son application.

Pourquoi devrions-nous contrôler le son ?

De manière générale, le contrôle du son permet d’améliorer la clarté et de comprendre la communication.

De manière plus simple : contourner le trouble du son pour entendre clairement le message. Dans une église, cela peut être la parole. Dans un aéroport, cela peut être même les informations de vol.

Cela peut être lié aux avertissements de sécurité dans une usine. Dans un hall d’hôtel ou un restaurant, nous voulons simplement essayer de réduire l’écho afin de rendre la communication entre le personnel et le client plus confortable.

Dans un studio audio, le contrôle de l’acoustique nous permet de créer un résultat prévisible afin que l’enregistrement sonne également de la même qualité dans d’autres systèmes.

Sans traitement acoustique

Sans traitement acoustique, le son rebondit sur les murs, le sol et le plafond et atteint le point où la pièce n’est pas en mesure d’absorber et de diffuser l’énergie.

Par exemple, il y a une grande différence entre un enseignant qui parle silencieusement dans une salle de classe et quelqu’un qui crie dans une pièce remplie d’enfants excités. S’ils dépassent le seuil naturel de la pièce, la conversation et la communication requièrent beaucoup plus d’attention.
Cela génère un effet appelé « fatigue de l’oreille » lorsque nous devons nous concentrer fortement pendant l’écoute et nous devons parler plus fort afin d’entendre et de baisser les autres sons concurrents.

Les sons rebondissants rivalisent :

Les panneaux absorbants acoustiques contrôlent l’écho:

Ces sons réfléchis sont appelés réflexions. Il peut s’agir de réflexions primaires ou secondaires qui rebondissent sur des surfaces proches, ou de réflexions secondaires, qui créent un champ d’écho. Habituellement, la pression acoustique ou la direction du son réfléchi doit être effectuée en montant l’absorbeur acoustique au mur ou en le suspendant au plafond.

En ajoutant des panneaux insonorisant, vous pouvez facilement modifier la zone de résonance en écho, ce qui permet de créer une communication confortable et relativement efficace.

Les types génériques d’écho sont les suivants :

Son direct

Le son direct ou initial est le son provenant de la bouche, de l’instrument joué ou du haut-parleur. Ce le son qui est généralement le plus important.

Comme ils arrivent généralement quelques instants après le son immédiat, ils peuvent interférer avec ce qu’on appelle la séparation de phase ou le filtrage en peigne et rendre difficile l’audition de la parole. La vérification des réflexes de premier ordre est généralement le premier plan d’action. La réduction du temps de réverbération est généralement liée à l’absorption du son dans la pièce. Plus vous posez de panneaux acoustiques à large bande, plus ils absorbent d’énergie.

Sonnerie écho, sans absorbeur acoustique à large bande :

Si vous applaudissez dans une pièce vide, vous entendrez un bruit de frappement sur le mur, le plafond et le sol. Les surfaces des parois parallèles provoquent principalement l’écho des applaudissements et permettent la rétention de l’écho.

Il est facile de réduire l’écho flottant si nous plaçons un panneau acoustique à large bande en face les uns des autres sur des parois parallèles afin que l’écho ne puisse pas survivre.

Nous avons mentionné l’absorbeur à large bande ci-dessus parce que l’applaudissement est supérieur à 1000 Hz, nous ne pouvons donc amortir cette fréquence plus uniformément qu’avec l’absorbeur à large bande. Par conséquent, nous ne pouvons pas contrôler la réverbération des basses fréquences.

Réflexions ou échos secondaires

Vous pouvez entendre ce long écho dans une vieille église. Si nous remontons dans le temps avant l’apparition des systèmes de haut-parleurs modernes, nous pouvons voir que l’église a créé des réverbérations délibérées pour créer une scène sonore large et spacieuse afin de transmettre ce qu’elle disait. C’est particulièrement efficace si vous écoutez une chorale ou des chansons grégoriennes.

La musique classique profite également d’un espace long et résonnant car elle permet aux instruments de musique de stimuler la pièce. Le contrôle du temps de réverbération est généralement la question d’augmenter la capacité d’absorption acoustique de la pièce.

Plus vous montez d’absorbeurs acoustiques, plus ils absorbent d’énergie.

Absorption acoustique avec panneaux acoustiques:

Lorsque vous jouez de la musique fort, mettez vos mains sur le haut-parleur, le sol, les meubles proches ou même sur la fenêtre et vous ressentirez les vibrations. L’énergie sonore traverse les matériaux solides ou les fluides sous forme de vibrations et lorsqu’elle met le médium en mouvement, elle produit inévitablement de la chaleur.

L’absorption acoustique est en fait une fonction de transfert d’énergie. Le terme scientifique de ce phénomène est appelé transfert thermodynamique.

Lorsque le son pénètre dans l’absorbeur acoustique à large bande, les fibres acoustiques de laine de roche à l’intérieur du panneau vibrent. Le même transfert thermodynamique est généré à l’intérieur de la laine de roche.

Comme il s’agit d’une structure fibreuse de haute densité, le son qui la traverse d’une structure fibreuse à haute densité, le son qui la traverse est fortement atténué et transformé en chaleur en raison de la densité. Ainsi, en utilisant des panneaux à large bande, l’écho dans la pièce est rapidement réduit.

Absorption des basses fréquences par les panneaux :

Dans le monde de l’acoustique, il est difficile de diminuer les basses ou les basses fréquences en raison de leur longue longueur d’onde. Sans densité suffisante, les basses peuvent pénétrer presque tout.

Cela signifie que non seulement il faut plus d’énergie pour produire de la basse (pensez à l’éléphant ou à la souris), mais qu’il est également beaucoup plus difficile de l’arrêter.

Les hautes fréquences causent beaucoup moins de problèmes car la longueur d’onde plus courte est beaucoup moins forte que la basse. C’est pourquoi les mousses légères spécifiques absorbent facilement cette énergie sonore mais les basses les traversent facilement.

La façon la plus simple d’absorber les basses fréquences :

Le moyen le plus simple d’absorber les basses fréquences est d’augmenter l’épaisseur et la densité du panneau. On peut plus ou moins estimer l’épaisseur nécessaire de l’absorbeur acoustique en utilisant le calcul de quart d’onde.

Mais les tests acoustiques réels montrent généralement des résultats surprenants. À moins que le panneau ne soit suffisamment dense, les basses passeront en douceur.

C’est le problème de la mousse faible densité, elle est inefficace pour absorber les basses. D’un autre côté, si l’absorbeur est trop dense, les hautes fréquences seront simplement reflétées dans la pièce.

Les absorbeurs acoustiques à large bande sont conçus pour les deux, ils fournissent une absorption équilibrée.

Art panneau diffuseur

La basse contient plus d’énergie :

Ces deux graphiques comparent les fréquences basses et hautes avec la même amplitude. Notez que les basses fréquences plus longues contiennent plus d’énergie, comme indiqué dans la zone jaune. Comme il y a plus d’énergie dans l’onde sonore, il sera plus difficile d’absorber ou de réguler les basses.

Calcul du quart de longueur d’onde

Nous appelons « calcul du quart de longueur d’onde» les mathématiques utilisées pour la prédiction des performances basse fréquence de l’absorbeur acoustique où l’épaisseur du panneau est égale au 1/4 de la longueur d’onde de la fréquence la plus basse plus le facteur de l’angle d’incidence. L’épaisseur du panneau joue un rôle important.

Solution au problème acoustique :

Le processus réel peut être simplifié en quatre étapes :

⦁Identifiez la gamme de fréquences du problème.
⦁ Choisissez l’absorbeur acoustique approprié pour résoudre le problème
⦁ Estimez le montant et le budget que vous souhaitez dépenser
⦁ Installez l’absorbeur acoustiques dans les zones stratégiquement les plus importantes pour une efficacité maximale.

Vous devez d’abord déterminer l’endroit où il y a des problèmes dans la pièce en identifiant la gamme de fréquences problématique. En d’autres termes, vous devez considérer les fréquences que vous essayez d’absorber avant de simplement monter des panneaux acoustiques sur le mur et vous attendre à ce qu’ils fonctionnent comme vous l’aviez prévu.

Par exemple, dans un studio, il est essentiel d’équilibrer l’absorption du son sur l’ensemble de la gamme audio afin que votre enregistrement sonne bien sur d’autres systèmes audio. Dans ce cas, nous souhaitons créer un environnement d’écoute vraiment neutre.

Dans le cas du home cinéma, il est également important d’obtenir la linéarité souhaitée dans la pièce, tout en veillant à ce que tous les canaux centraux véhiculant le dialogue soient d’une clarté limpide. Dans une salle de classe, une salle de réunion ou un bureau, la voix humaine est transmise. Le traitement acoustique doit donc tenir compte de cette gamme de fréquences.

Voix humaine:

Les graphiques suivants montrent la plage de fréquences sonores d’une voix humaine typique, puis ils montrent comment l’énergie sonore change en fonction de la puissance de la voix. Vous remarquerez que par l’augmentation du niveau sonore, l’énergie augmentera dans la bande médiane.

Le tableau montre la gamme d’une voix masculine typique, il conserve la plupart de l’énergie dans la gamme moyenne de 400 Hz et 1000 Hz et les harmoniques s’étendent jusqu’à 3500 Hz.

Si nous regardons de plus près, nous pouvons voir que la plus grande énergie de la voix humaine se situe entre 300 Hz et 1500 Hz.

C’est pourquoi il est important que lorsqu’il est temps de choisir l’absorbeur acoustique approprié pour la tâche, vous devez choisir celui qui fonctionne réellement dans cette gamme, comme le panneau acoustique à large bande.

Pour la parole uniquement, il est déconseillé de choisir une membrane en cuir qui n’amortit le son qu’en dessous de 600 Hz car les fréquences supérieures flottent librement dans la pièce.

De même, ce serait une mauvaise décision de choisir une mousse acoustique car celles-ci n’absorbent le son qu’au-dessus de 800Hz.

Dans ce cas, le meilleur choix est l’absorbeur acoustique à large bande :

Dans le cas des panneaux acoustiques, le coefficient d’absorption acoustique détermine généralement la sélection du panneau d’absorption acoustique approprié. La spécification montre que si la valeur d’absorption acoustique est de 1,0 dans une fréquence donnée, le panneau acoustique sera en mesure d’absorber le son à 100% dans la fréquence donnée. La valeur 0,5 signifie une absorption de 50%.

À propos des mousses acoustiques :

L’absorbeur acoustique à large bande est en laine acoustique haute densité de 90kg / m3, tandis que la plupart des panneaux en mousse sont en polyéthylène basse densité de 10-15kg / m3. Comme les gens coupent la plus grande partie des mousses pour créer un design artistique, la densité de la mousse diminue davantage en raison des énormes entrefers.

La densité finale de la majorité des mousses n’est que légèrement supérieure à 8 kg / m3. Comme le panneau acoustique à large bande a une densité plus de 10 fois supérieure, il n’est pas surprenant que la mousse de polyéthylène ne puisse pas absorber les basses.

Par conséquent, il n’est pas crédible de prétendre qu’une mousse acoustique ou les xps peuvent absorber les basses même avec des résultats mesurés comme un piège à basses. Puisque la physique ne peut être falsifiée, quel que soit le slogan publicitaire qui se cache derrière.

Nous allons plus loin

Si nous allons plus loin et comparons l’énergie sonore à celle de l’absorbeur le plus acoustique, nous pouvons clairement voir que l’absorbeur acoustique à large bande fournit une absorption de 95% jusqu’à 100 Hz tandis que le panneau en mousse peut absorber 95% à au moins 1000Hz.

Cela souligne l’importance d’atténuer notre fréquence cible dans la gamme de fréquences appropriée. (La plupart des fabricants populaires proposent une large gamme de produits. Avant de prendre une décision, vérifiez la description technique, l’utilisation du matériau et le poids du produit !)

Selon le type de fréquence ou de bruit que vous essayez d’absorber, vous devez choisir un absorbeur acoustique qui fonctionne dans une plage de fréquences donnée. L’épaisseur des panneaux acoustiques est généralement de 6-11-13-20cm.

Les gens utilisent généralement les panneaux acoustiques plus minces pour absorber les fréquences moyennes et hautes tandis que les panneaux plus épais de 11 cm absorbent également les basses fréquences.

Critères de sélection de l’absorbeur acoustique :

1. Gamme sonore supérieure de 6 cm pour les bureaux et les restaurants, ou pour l’écho de cliquetis en studio
2. 11cm dans les lieux liés à la musique et pour contrôler les réflexions primaires là où nous voulons atténuer dans la gamme à large bande.
3. 13cm 20-30-40cm pour absorber les basses, où l’absorbeur acoustique large bande n’amortit pas suffisamment les basses fréquences.

Exemple 1 :

Supposons que vous ayez un problème dans un bureau, causé par une imprimante matricielle, où l’écho haute fréquence rebondit sur les murs et provoque une réverbération gênante. Étant donné que le problème gênant se situe principalement dans les fréquences supérieures, un panneau acoustique à large bande plus fin de 6 cm serait le bon choix.

Exemple 2 :

Salon ou salle multifonctionnel utilisé parfois pour des cours de danse et aussi pour des réunions communautaires. Vous avez un budget limité. Un panneau acoustique à large bande d’une épaisseur de 11 cm qui offre une excellente absorption acoustique dans toute la bande passante de la gamme sonore, ces panneaux peuvent donc être le bon choix et sont très efficaces pour la musique.

Déterminer la couverture :

Mettez un petit panneau acoustique dans un lycée et vous n’entendrez probablement aucun changement. Mettez un million de panneaux sur le mur et le plafond et le son sera complètement mort. La plupart des traitements en chambre se situent quelque part entre ces deux. C’est pourquoi il est conseillé de suivre la courbe dite de réverbération.

Le temps de réverbération indique la couverture de la surface du mur et l’absorption acoustique. L’efficacité augmentera lentement en augmentant la couverture du mur ou en augmentant le nombre de panneaux dans la pièce.

Après un moment, la pièce se transforme lentement d’une chambre d’écho en forme de grotte en un environnement confortable. Par la suite, l’effet diminuera en ajoutant d’autres panneaux et l’ajout de panneaux ne signifie plus un avantage significatif. Vous avez atteint un amortissement excessif.

Il n’y a pas de règles absolues concernant « combien de panneaux insonorisant effectueront le travail requis ». En cas de « parole » où la compréhension maximale est requise, les ingénieurs acoustiques parlent généralement d’un temps de réverbération inférieur à 1 seconde. Dans les grandes pièces, cela peut être plus long.

Dans le cas des salles de concert pour la musique classique, la longue réverbération est généralement préférée car les instruments combinent l’atmosphère en stimulant la salle et le public.

Une courbe de temps de réverbération :

L’application, le bon sens et les préférences déterminent l’étendue de la couverture. Par exemple, si vous travaillez dans un studio, vous pouvez plutôt mixer dans un environnement agréable.

D’un autre côté, si vous traitez une église où la parole et les groupes de rock alternent, une plus grande absorption sonore peut être plus utile. Commencez par une couverture de 10% á 20%. Si vous n’êtes pas satisfait, ajoutez simplement un peu plus. C’est vraiment si simple.

Comparaison de différents absorbeurs acoustiques :

Lorsqu’il s’agit de l’acoustique d’une pièce, nous essayons généralement de contrôler les réflexions sonores en montant un absorbeur acoustique sur le mur et le plafond là où elles sont les plus efficaces. Ceci est généralement réalisé avec un absorbeur acoustique. Vous pouvez choisir parmi plusieurs types de panneaux acoustiques sur le marché. Chacun d’eux a sa force et sa faiblesse.

Afin de faciliter le choix des produits, nous présentons chaque produit et leur proposons avec notre avis et la comparaison des produits.

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