Physique Comment améliorer l’acoustique de la salle 105 ? Chap.9 Contexte du sujet 

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10/02/2020 P09_temps_de_reverberation_Salle105.doc 1/4

NOM : ... Prénom : ... Classe : TS …

Spécialité Thème : Son et architecture TP15

Physique Comment améliorer l’acoustique de la salle 105 ? Chap.9

Contexte du sujet

 L’acoustique de la salle de cours 105 (ou Phys5) du lycée est à améliorer afin d’abaisser la durée de réverbération.

Etudions cette salle, puis adaptons un faux-plafond acoustique qui respecte le cahier des charges suivant :

 Le temps de réverbération doit être celui d’une salle de conférence.

 La hauteur du faux-plafond doit être de 30 cm au maximum (pour l’esthétisme).

Document 1 : Durée de réverbération

 La durée de réverbération (ou temps de réverbération), notée TR, correspond à la durée au bout de laquelle le niveau d’intensité sonore a diminué de 60 dB après l’extinction de la source. Elle est déterminante pour

« l’ambiance acoustique » de la salle : plus la durée de réverbération d’une salle de spectacle sera longue, plus le spectateur aura la sensation d’être dans une grande salle.

Fig.2 : Durée de réverbération pour une salle très réverbérante ⓐ et une salle peu réverbérante ⓑ Document 2 : Réverbération d’une salle

 La réverbération n’est, en général, pas souhaitée par un orateur. Elle doit être courte pour une bonne compréhension du texte, au maximum 0,8 seconde. Au-delà, les syllabes se chevauchent et l’intelligibilité diminue.

Fig.3 : Durées de réverbérations pour des fréquences moyennes (500 - 1000 Hz)

D’après F. Kuznik, G. Krauss et R. Yezou, « acoustique du bâtiment », INSA Lyon, 2009.

Document 3 : Formule de Sabine

 Dans la plupart des situations, la durée de réverbération se calcule par la formule empirique de Sabine :

TR = 0,16  V

A avec TR s’exprime en seconde (s) ; la surface A est exprimée en m² et le volume V en m³. Cette formule est valable si l’énergie réverbérée est uniformément répartie dans la salle.

 La durée de réverbération est directement liée au volume acoustique V et à la surface d’absorption équivalente A de la salle. On définit la surface équivalente d’absorption A de la salle par la relation :

A =



i

i  Si où i représente le coefficient d’absorption du matériau de surface Si.

 On appelle coefficient d’absorption  d’un matériau, le rapport :  = énergie absorbée énergie incidente.

 dépend de la nature du matériau et de la fréquence de l’onde incidente sur la paroi.

TR = 0,5 s

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Document 4 : Exemples de valeurs de  et de A

Coefficient d’absorption 

250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz Murs et plafonds

Plâtre peint 0,01 0,02 0,03 0,04

Vitrages 0,25 0,18 0,12 0,07

Porte bois traditionnelle 0,11 0,1 0,19 0,08

Rideaux lourds 0,31 0,49 0,5 0,56

Plafond acoustique 0,28 0,78 0,75 0,79

Sols

Parquet collé 0,04 0,06 0,06 0,06

Carrelage 0,08 0,02 0,03 0,04

Moquette sur béton 0,08 0,21 0,26 0,27

Aire d’absorption équivalente A (m²) 250 Hz 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz

Personne assise 0,36 0,45 0,5 0,5

Personne assise sur siège capitonné 0,36 0,4 0,46 0,48

I. Evaluer la durée de réverbération d’une salle

 On dispose de ballons de baudruche, d’aiguille, du logiciel Audacity, d’un microphone.

 L’expérience consiste à faire éclater un ballon de baudruche à une distance d’environ 1 mètre du microphone.

 Il faut auparavant démarrer le logiciel Audacity, vérifier la détection du microphone, sélectionner un seul canal d’enregistrement.

 L’enregistrement doit commencer avant l’éclatement du ballon et doit s’arrêter juste après.

 Il faut sélectionner la partie de l’enregistrement qui correspond à l’éclatement. Zoomer sur cette partie horizontalement et verticalement.

 Dans le menu piste audio, choisir Forme d’onde (dB)

1) Déterminer la durée de réverbération qui correspond à une chute du niveau sonore de 60 dB.

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2) Comparer les différents résultats de chaque groupe pour trouver une valeur moyenne de la durée de réverbération.

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II. Problème : comment améliorer l’acoustique de la salle 105 ? 1. Déterminer la durée de réverbération

 Le schéma ci-contre est incomplet car la salle est un parallélépipède rectangle qui comporte :

 5 fenêtres (2,611,68) en verre ;

 1 porte avec le bas (1,081,41) en bois et le haut (2,611,41) en verre ;

 Un plafond en plâtre peint ;

 Un sol avec revêtement en PVC ;

 Des murs en plâtre peint.

 Toutes les distances sont indiquées en mètre.

 Utiliser ce descriptif pour calculer la durée TR lorsque 36 personnes sont assises. Conclure.

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2. Plafond acoustique ?

2.1. D’après le document 2, quelle durée de réverbération est préconisée ?

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2.2. Vérifier que la mise en place d’un plafond acoustique répond au cahier des charges.

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