GUIDE ACOUSTIQUE. Rôle des plafonds dans l'acoustique active PLAFONDS SYSTEMES. [Ensemble, nos idées prennent forme.] BIEN-ÊTRE ENVIRONNEMENT

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Yvette Michel
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1 PLAFONDS SYSTEMES [Ensemble, nos idées prennent forme.] CI/SfB (35) Xy February 2007 GUIDE ACOUSTIQUE Rôle des plafonds dans l'acoustique active CONFORT ACOUSTIQUE SANTE & SECURITE CONFORT VISUEL BIEN-ÊTRE ENVIRONNEMENT

des plafonds dans l'acoustique active CONFORT

2 Pourquoi recommander l'acoustique active? Dans un environnement totalement absorbant (aucune réflexion, configuration champ libre ) sans aucune barrière sur le chemin de propagation acoustique, le niveau sonore décroît avec la distance à raison de 6 db par doublement de la distance. La diminution du niveau sonore entre une source sonore et le récepteur est, dans ce cas, seulement fonction de la distance (propagation sonore directe entre la source et le récepteur). Dans les espaces fermés, le son peut être réfléchi, absorbé et/ou transmis. La diminution du niveau sonore est alors non seulement une fonction de la distance mais aussi une fonction de l'environnement. Niveau sonore moyen de la voix en espace intérieur Niveau de pression sonore Niveau moyen du bruit de fond Distance Diminution du niveau sonore de la voix et du rapport signal sur bruit en fonction de la distance en espaces intérieurs. L'acoustique passive permet de contrôler les conditions de réverbération et de transmissions sonores en réponse aux réglementations spécifiques aux pays, segments de marché et applications. Quelque soit la position d'écoute, le niveau sonore est composé comme suit : Niveau sonore Signal : ce que nous voulons comprendre Bruit de fond : ce que nous ne voulons pas entendre Voix naturelle (conversation face à face) Voix amplifiée Musique Bruits d'origines externes : - bruit passager comme la route / le trafic aérien - bruit mécanique (HVAC) Bruits liés à l'occupation humaine : - ventilateurs informatiques - sonneries de téléphones - photocopieuses - voix de personnes en bruit de fond - comportements des occupants (ouverture des fenêtres) Sources contribuant au niveau sonore en espace intérieur Les réglementations du Bâtiment visent à améliorer le signal sonore tout en limitant les effets du bruit de fond. Cependant, les réglementations ne concernent ni la performance des systèmes acoustiques dans les espaces en fonctionnement ( c'est à dire complètement occupés, en prenant en compte toutes les sources de bruits), ni les différents besoins des occupants en matière d'intelligibilité, de confidentialité et de concentration.

raison de 6 db par doublement de la distance.

3 Les espaces en fonctionnement introduisent : des bruits d'occupation qui contribuent au niveau global du bruit de fond, de l'absorption (chaque personne présente dans l'espace absorbe du son). Les bruits liés à l'occupation et les bruits d'origines externes sont difficilement prévisibles et leurs impacts sur le bruit de fond peuvent varier de manière significative dans un espace donné. Ils augmentent le niveau de bruit de fond et altèrent donc le rapport signal sur bruit. Cela peut affecter les niveaux d'intelligibilité, de confidentialité et de concentration. Les traitements à base d'acoustique passive seulement (sols, cloisons et plafonds) ne permettent ni de répondre à l'ensemble des besoins acoustiques des occupants, ni de satisfaire aux contraintes futures liées aux changements d'activité, aux variations du taux d'occupation et à la nécessité d'une flexibilité de reconfiguration plus importante. La performance d'un système d'acoustique passive considéré dans son ensemble (sols, plafonds, murs, meubles) n'est pas toujours facile à prévoir. Il ne dépend pas seulement de la performance de chaque élément pris individuellement, mais dépend aussi de la qualité de l'installation. Il est donc recommandé de prendre en compte ces contraintes avec un traitement d'acoustique active. Gestion active du rapport signal sur bruit Les plafonds actifs intègrent des systèmes sonores qui gèrent activement le rapport signal sur bruit en diffusant une source audio amplifiée dans un espace donné à travers un réseau de haut-parleurs (acoustique active). L'acoustique active complète les traitements d acoustique passive afin de répondre aux besoins immédiats des occupants dans un espace en fonctionnement (toutes les sources de bruits étant prises en compte) en introduisant : 1 - Le masquage sonore pour couvrir les gênes liées à l'occupation Réduire le rapport signal sur bruit pour améliorer la confidentialité et la concentration (réduction de la gêne liée aux bruits et masquage des conversations distrayantes). Niveau de confidentialité Moins de 10 db Confidentialité totale - 5 db Bon 5 db - 10 db Faible / mauvais Plus de 10 db Pas de confidentialité Niveau sonore moyen de la voix en espace intérieur Niveau moyen de bruit de fond en espace occupé Niveau de pression sonore Bruit de fond ajusté Distance Réduction du rapport signal sur bruit en présence de masquage sonore

Ils augmentent le niveau de bruit de fond et altèrent donc le rapport signal sur bruit. Cela peut affecter les niveaux d'intelligibilité, de confidentialité et de concentration.

4 2 - Renforcement sonore de la voix pour un problème de distance et/ou une audience large Augmente le rapport signal sur bruit pour améliorer l'intelligibilité. Pour s'assurer d'une excellente intelligibilité, le rapport signal sur bruit recommandé doit être de 10 à 15 db minimum pour les personnes ayant une bonne audition, et de 20 à 30 db pour les malentendants ou les utilisateurs de casques audio (mesuré au point d'écoute). Niveaux indicatifs d'intelligibilité de la parole en fonction du rapport signal sur bruit Niveau pour personnes Rapport Niveau pour malentendants normo entendantes signal sur bruit ou utilisateurs de casques audio - 30 db Excellent - 20 db Bon Excellent 15 db Raisonnable Bon 10 db Faible Raisonnable 5 db Faible Faible 0 db Pas d'intelligibilité Mauvais - 5 db - Pas d'intelligibilité - 10 db - Niveau sonore moyen de la voix en espace intérieur Niveau moyen de bruit de fond en espace occupé Discours renforcé Niveau de pression sonore +20dB Distance avec un renforcement sonore de la voix Le graphique ci-dessus montre la diminution du niveau sonore avec la distance. Dans un espace en fonctionnement, le bruit lié à l'occupation (bruit de fond) peut altérer de manière significative le rapport signal sur bruit optimal pour une bonne intelligibilité de la voix (voir document d'acoustique général). L'installation d'un système de renforcement de la voix, permet d'élever le signal suffisamment au dessus du bruit de fond pour produire un message intelligible à travers l'espace. 3 - Diffusion de messages d'appels amplifiés pour s'adresser aux occupants d'un autre espace L'acoustique active peut être utilisée pour diffuser la voix d'une personne dans un autre espace. Le niveau du message sonore est contrôlé pour fournir un rapport signal sur bruit satisfaisant dans l'espace ciblé sans perturber les personnes des pièces adjacentes. Un bon système d'acoustique active permettra d'atteindre les 3 critères listés ci-dessus, sous forme individuelle ou combinée.

malentendants ou les utilisateurs de casques audio (mesuré au point d'écoute).

5 Les critères clés pour un système d'acoustique active Réponse en fréquences d'un haut-parleur Exprime sa capacité à reproduire les fréquences contenues dans une source audio. Sensibilité Mesure du niveau de pression sonore à 1m produit par un haut-parleur pour une puissance de 1 W. Directivité Mesure de la dispersion sonore restituée par les haut-parleurs. Une faible directivité à toutes les fréquences est recommandée. La gamme des fréquences audibles (de 20 Hz à Hz) peut être divisée en 3 groupes : Hautes fréquences (au-dessus de Hz) Fréquences moyennes (de 300 Hz à Hz) Basses fréquences (en-dessous de 300 Hz) Avec les systèmes de haut-parleurs traditionnels (haut-parleurs coniques), la directivité augmente avec la fréquence. Haut-parleurs à haute directivité (en coupe) créant des points chauds (focalisation) et des points froids ou trous acoustiques Haut-parleurs à haute directivité (en plan) Les haut-parleurs plats, intégrant la technologie NXT, permettent d'atteindre une directivité constante sur la gamme de fréquences reproduites. Haut-parleurs à faible directivité pour une couverture uniforme (en coupe) Haut-parleurs à faible directivité (en plan) Une directivité faible dans les secteurs du commerce, de l'éducation et des bureaux est essentielle pour l'obtention de bons niveaux d'intelligibilité, confidentialité et concentration. Couverture sonore Bénéfices Une couverture sonore uniforme dans un espace permet de produire un rapport signal sur bruit constant en tout point d'écoute. L'oreille humaine est très sensible aux variations de pressions sonores. Une couverture sonore inégale crée des points chauds (concentration de niveaux de pressions sonores) et des points froids (absence de niveaux de pressions sonores). La couverture sonore est fonction à la fois de la directivité des hauts-parleurs et de leurs espacements. La couverture sonore pour les systèmes sonores répond en général aux critères suivants : +/- 3dB bon (musique de magasin et messages marketing) +/- 2dB très bon (renforcement de la parole dans les salles de classe) +/- 1dB excellent (installation de masquage sonore) Niveaux de performance sur site : l'acoustique active prend en compte toutes les sources sonores sur site pour garantir de bons niveaux d intelligibilité, de confidentialité et de concentration. En combinaison avec des traitements d'acoustique passive, l'acoustique active crée un environnement flexible pour répondre aux besoins actuels et futurs des utilisateurs finaux. L'acoustique active crée des espaces plus communicants (messages commerciaux plus intelligibles pour un meilleur impact sur les ventes), plus productifs (moins de bruits distrayants) et confidentiels (protection des données dans les agences bancaires, les secteurs de la santé ou les bureaux).

Une faible directivité à toutes les fréquences est recommandée. La gamme des fréquences audibles (de 20 Hz à 20.000 Hz) peut être divisée en 3 groupes : Hautes fréquences (au-dessus de 5.

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