L’étude acoustique, une approche d’ingénierie rigoureuse et méthodique

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Hall d’accueil d’un établissement recevant du public ayant fait l’objet d’une étude acoustique
Les halls d’accueil des établissements recevant du public doivent faire l’objet d’une étude acoustique visant à optimiser la qualité acoustique en vertu de la réglementation relative à l'accessibilité des personnes handicapées

Au sein du bureau d’études Espace 9, l’étude acoustique de traitement acoustique des constructions relève d’une approche intégrée, combinant innovation matérielle, modélisation logicielle et expertise terrain.

Les lieux de travail, d’apprentissage ou de production audiovisuelle sont des espaces où le confort sonore peut influer sur les performances des occupants, voire même détériorer leur santé. Un environnement sonore mal maîtrisé peut en effet se traduire par une réverbération excessive, altérer l’intelligibilité de la parole ou augmenter la fatigue cognitive. Pour répondre à ces exigences, la démarche de l’étude acoustique combine modélisation précise, préconisation de matériaux performants et protocoles de validation rigoureux.

La méthodologie de l’étude acoustique

Dans une étude acoustique, l’évaluation initiale repose sur une double approche : analytique et numérique. En première intention, le calcul du temps de réverbération (Tr) via la formule de Sabine permet une estimation rapide à partir des seuls paramètres du volume et des surfaces absorbantes. Toutefois, dans des environnements complexes ou faiblement diffus[1], cette méthode trouve ses limites et doit laisser place à des simulations acoustiques tridimensionnelles.

Étude acoustique : simulation par logiciel

Des outils d’aide à la conception acoustique des espaces, tels que le logiciel CATT-Acoustics utilisé par les acousticiens d’Espace 9, permettent une modélisation, par ray-tracing notamment, intégrant la prise en compte des réflexions, de l’absorption différenciée par bandes d’octave et des phénomènes de diffusion et de diffraction. Les matériaux sont caractérisés par leurs coefficients d’absorption (norme ISO 11654) et de diffusion. Les logiciels de simulation acoustique permettent d’anticiper l’effet des traitements proposés, d’évaluer différentes configurations et de valider la conformité aux objectifs fixés (normes, recommandations sectorielles, objectifs HQE/BREEAM). En fournissant les indicateurs clés de qualité acoustique d’un local – durée de réverbération Tr, clarté C50 ou C80[2], indice de transmission de la parole STI, temps de décroissance précoce EDT, etc. –, ils sont particulièrement utiles en phase conception (architectes, AMO) mais aussi en réhabilitation.

Étude acoustique : mesures acoustiques in situ

L’étude acoustique est souvent complétée par des campagnes de mesures sur site. Celles-ci sont réalisées à l’aide de sonomètres de classe 1 (conformes IEC 61672), de sources normalisées et de logiciels de post-traitement. Les indicateurs mesurés incluent :

  • Durée de réverbération (ISO 3382-1 pour les salles de spectacle et ISO 3382-2 pour les salles ordinaires)
  • Isolement acoustique (DnT,A – NF EN ISO 717-1 – isolement aux bruits aériens ; L’nT,w – NF EN ISO 140-7 : mesurage de la transmission des bruits de chocs par les planchers)
  • Intelligibilité (STIPA)[3]
  • Critères de confort acoustique (courbes NR ou NC)[4]

L’étude acoustique : préconisation de solutions techniques

De nombreuses solutions de traitement acoustique peuvent être utilisées pour améliorer le confort sonore d’un bâtiment. Panneaux acoustiques, cloisons, faux-plafonds, rideaux acoustiques, revêtements de sol acoustiques… chaque solution doit être choisie en fonction des besoins spécifiques du bâtiment et des objectifs en matière de confort sonore. Une étude acoustique approfondie doit être réalisée pour déterminer les zones les plus critiques et les solutions de traitement acoustique les plus appropriées.

Absorption (correction acoustique)

La mise en œuvre d’absorbants acoustiques est cruciale pour maîtriser les temps de réverbération dans les espaces concernés. L’étude acoustique conclut souvent à la nécessité d’insérer des matériaux absorbants poreux, comme des panneaux ou matelas en fibres, ainsi que des mousses isolantes d’une épaisseur comprise entre 40 et 100 mm. Ces matériaux se distinguent par leur structure interne composée de cellules d’air interconnectées. Leur grande surface spécifique favorise la conversion de l’énergie sonore en chaleur, par effet de frottement. Les absorbants poreux sont efficaces sur une large plage de fréquences. Pour améliorer l’absorption dans les basses fréquences, il est nécessaire d’augmenter l’épaisseur du matériau et d’augmenter sa densité.

Diffusion (maîtrise du champ sonore)

La diffusion permet de fragmenter et répartir les réflexions sonores dans le volume, améliorant la clarté, la spatialisation et réduisant les phénomènes d’écho flottant[5] tout en conservant l’énergie acoustique, ce qui peut être recherché dans les studios d’enregistrement, auditoriums et open spaces. Différents types de diffuseurs – polycylindriques, quadratiques ou de type Schroeder – sont utilisés selon la bande de fréquence ciblée. Dans le cadre d’une étude acoustique, leur mise en œuvre a pour but d’optimiser la perception spatiale (augmentation du STI, réduction du flutter echo).

Traitement des basses fréquences

Les problèmes modaux (accumulation d’énergie dans les basses fréquences, entre 40 et 200 Hz) sont traités au moyen de bass-traps, panneaux absorbants destinés à absorber prioritairement les basses fréquences (graves). Les angles entre les murs ou entre les murs et le plafond sont le lieu préférentiel où les pressions sonores des fréquences les plus basses sont les plus importantes. C’est la raison pour laquelle l’installation de bass traps d’angle est le plus souvent favorisée. Ces éléments, intégrés en angles ou en parois arrières, peuvent prendre la forme de résonateurs de Helmholtz, de cavités absorbantes ou de panneaux multicouches avec membrane. Leur efficacité repose sur une adaptation fine à la fréquence cible, ce qui requiert une étude acoustique.

Déroulement de la prestation d’étude acoustique

Étude acoustique à distance

À partir de plans, photos et relevés fournis, les ingénieurs acousticiens d’Espace 9 effectuent une modélisation 3D du volume, une simulation par ray-tracing et établissent un rapport technique avec recommandations précises : nature des traitements, positionnement, quantités, performances attendues.

Étude acoustique : intervention sur site

Si nécessaire, des mesures préalables sont réalisées. Une vérification post-traitement permet de valider l’atteinte des objectifs. Les indicateurs sont systématiquement mesurés et comparés avant/après intervention :

  • Tr (125 Hz à 4 kHz)
  • STI / STIPA (intelligibilité)
  • C50 / C80 (clarté)
  • Lp (niveau global en dB)
  • Réduction de bruit mesurée (∆dB) et perçue (ΔNC/NR)

Des graphiques et représentations visuelles (échogrammes, spectres de décroissance, courbes d’absorption) accompagnent systématiquement les rapports de diagnostic et de fin de chantier.

Cas d’application

  • Bureaux tertiaires / open-space : réduction du bruit ambiant, amélioration de la concentration, recherche d’un DnT,A ≥ 48 dB.
  • Salles de réunion / visioconférence : Tr réduit < 0,5 s, clarté et intelligibilité renforcées, suppression des réflexions primaires.
  • Studios audio / home cinéma : traitement modal, graphiques waterfall optimisés, mise en scène sonore par diffusion équilibrée.
  • Établissements scolaires : confort acoustique conforme à la norme S31-080 et à l’arrêté du 25 avril 2003 (cas des constructions neuves).

L’étude acoustique : une démarche technique fondée sur des données mesurables, une modélisation rigoureuse et une mise en œuvre méthodique

L’optimisation acoustique ne relève pas d’une simple intuition esthétique, mais d’une approche intégrée, mêlant innovation matérielle, modélisation logicielle et expertise terrain. Cette conception de l’étude acoustique est une garantie de résultats fiables, reproductibles et durables. Dans un contexte où le confort sonore devient un facteur clé de qualité de vie, de performance et de conformité, l’étude acoustique s’impose comme un levier d’action incontournable pour les acteurs du bâtiment, du tertiaire et de la création audiovisuelle.

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[1] Champ acoustique diffus : champ acoustique dans lequel, à un instant donné, l’intensité sonore moyenne est uniforme en tout point et dans lequel il est impossible de détecter une direction de propagation privilégiée.
[2] Le C80 est un indice qui définit la clarté du son. Surtout utilisé pour les lieux d’écoute de la musique, il correspond  au rapport en dB de l’énergie arrivant dans les 80 premières millisecondes, avec celle arrivant après 80ms (pour une impulsion). Un C80 supérieur à + 6 dB est perçu comme sec par l’auditeur.
[3] L’intelligibilité de la parole est mesurée en reproduisant un signal connu et en mesurant la qualité de ce signal lorsqu’il atteint chacune des positions de mesure. La norme CEI 60268-16 pour l’indice de transmission de la parole STI définit comment toute dégradation du signal est mesurée et comment le résultat de l’intelligibilité est affiché sous la forme d’un nombre unique de 0 (incompréhensible) à 1 (parfaitement compréhensible).
[4] L’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) a proposé plusieurs courbes qui correspondent toutes à un certain degré de confort acoustique (ou de gêne) : courbes d’évaluation du bruit, ou courbes NR (Noise Rating). Grâce à ces courbes, il est possible de déterminer au moyen d’un seul chiffre le niveau de pression acoustique maximum autorisé dans chaque bande d’octave. Si, par exemple, on trouve dans un cahier des charges qu’une installation de climatisation ne doit pas dépasser NR 35, cela veut dire que le spectre du bruit de la climatisation ne peut, dans aucune bande d’octaves, dépasser les valeurs admises par le spectre limite NR 35.
[5] Dans un local, l’opposition de deux surfaces réfléchissantes parallèles favorise l’apparition d’un phénomène appelé « écho flottant » (encore appelé flutter echo) : le son va et vient entre les deux surfaces parallèles et est atténué beaucoup plus lentement que les réflexions sur d’autres surfaces.