ISO 354 Acoustique - Mesure de l'absorption acoustique en chambre réverbérante

La norme de l'Organisation internationale de normalisation (ISO) « ISO 354 Acoustique – Mesure de l'absorption acoustique en chambre réverbérante » décrit une méthode de mesure du coefficient d'absorption acoustique des matériaux acoustiques utilisés comme parois ou plafonds en chambre réverbérante, ou de la surface d'absorption acoustique équivalente d'objets tels que des meubles, des personnes ou des absorbeurs spatiaux. Cette méthode n'est pas destinée à mesurer les caractéristiques d'absorption de résonateurs faiblement amortis. Les résultats obtenus peuvent être utilisés à des fins de comparaison et pour les calculs de conception relatifs à l'acoustique des salles et à la maîtrise du bruit.

Le temps de réverbération moyen dans la chambre réverbérante est mesuré avec et sans l'échantillon. À partir de ces temps de réverbération, la surface d'absorption acoustique équivalente de l'échantillon est calculée à l'aide de la formule de Sabine. Dans le cas d'un échantillon recouvrant uniformément une surface (un absorbeur plan ou un ensemble d'objets), cette surface est obtenue en divisant le coefficient d'absorption acoustique par la surface traitée. Si l'échantillon est constitué de plusieurs objets identiques, la surface d'absorption acoustique équivalente d'un seul objet est obtenue en divisant la surface d'absorption acoustique par le nombre d'objets.

L'équation de Sabine est une formule utilisée en acoustique pour calculer le temps de réverbération d'une pièce, soit le temps nécessaire à un son pour décroître de 60 décibels après l'arrêt de la source. Fondamentale en acoustique des salles, elle permet de concevoir des salles de conférence, des salles de concert et des studios pour une qualité sonore optimale. Elle est particulièrement précise pour les espaces à absorption modérée (ni fortement réfléchissants ni absorbants).

Le volume de la chambre réverbérante doit être d'au moins 150 m³. Pour les nouvelles constructions, un volume d'au moins 200 m³ est fortement recommandé. Si le volume de la pièce est supérieur à environ 500 m³, il peut être impossible de mesurer avec précision l'absorption acoustique des hautes fréquences due à l'absorption d'air.

La forme de la chambre réverbérante doit être telle que les exigences spécifiées dans la norme soient respectées. Pour obtenir une distribution uniforme des fréquences propres, notamment dans les bandes de basses fréquences, deux dimensions de la pièce ne doivent pas être proportionnelles à des nombres entiers petits. Le champ sonore réverbérant dans la pièce doit être suffisamment diffus. Quelle que soit la forme de la pièce, des diffuseurs fixes ou suspendus ou des ailettes rotatives sont généralement utilisés pour obtenir une diffusion satisfaisante. La surface d'absorption acoustique équivalente d'une pièce vide, calculée conformément à la présente norme et déterminée par bandes de tiers d'octave, ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau. Le graphique de la surface d'absorption acoustique équivalente d'une pièce vide en fonction de la fréquence doit être une courbe lisse et ne doit pas présenter de creux ou de pics s'écartant de plus de 15 % de la moyenne des valeurs de deux bandes de tiers d'octave adjacentes.

L'échantillon d'essai doit avoir une surface comprise entre 10 et 12 m². Si le volume de la pièce est supérieur à 200 m², la limite supérieure de la surface de l'échantillon d'essai doit être augmentée d'un facteur 2/3. La surface choisie dépend du volume de la pièce et du pouvoir absorbant de l'échantillon d'essai. Plus la pièce est grande, plus la surface d'essai doit être grande. Pour les échantillons ayant un faible coefficient d'absorption, la limite supérieure doit être choisie.

L'éprouvette doit être rectangulaire, avec un rapport largeur/longueur compris entre 0,7 et 1. Elle doit être positionnée de manière à ce qu'aucune partie ne soit à moins de 1 m d'un bord de la pièce. La distance doit être d'au moins 0,75 m. Les bords de l'éprouvette ne doivent de préférence pas être parallèles au bord le plus proche de la pièce. Si nécessaire, des éprouvettes lourdes peuvent être montées verticalement le long des murs de la pièce, reposant directement sur le sol. Dans ce cas, la distance minimale de 0,75 m n'est pas requise.

L'éprouvette doit être montée selon l'un des supports spécifiés dans l'annexe B de la norme, sauf si les spécifications pertinentes fournies par le fabricant ou les détails d'application fournis par l'utilisateur exigent un montage différent. Les mesures du temps de réverbération d'une pièce vide doivent être effectuées sans le cadre ni les parois latérales de l'éprouvette, à l'exception de la barrière entourant le support de type J.

Des coussinets ou déflecteurs absorbants acoustiques rectangulaires doivent être installés dans l'installation de type J comme spécifié dans l'annexe de la norme (annexe B).

Les objets individuels (par exemple, chaises, écrans ou personnes) doivent être installés pour les tests comme ils le sont généralement en pratique. Par exemple, les chaises ou les écrans doivent être placés au sol, mais à au moins 1 m de toute autre limite. Les absorbeurs d'air doivent être installés à au moins 1 m de toute limite ou diffuseur de pièce et à au moins 1 m de tout microphone. Les écrans de bureau doivent être installés individuellement.

Un échantillon d'essai doit être constitué d'un nombre suffisant d'objets discrets (généralement au moins trois) pour produire une variation mesurable de la surface d'absorption acoustique équivalente de la pièce, supérieure à 1 m² mais ne dépassant pas 12 m². Si le volume de la pièce est supérieur à 200 m³, ces valeurs doivent être multipliées par 2/3. Les objets normalement considérés comme discrets doivent être disposés aléatoirement, à au moins 2 m les uns des autres. Si l'échantillon d'essai ne comporte qu'un seul objet, il doit être testé à au moins trois endroits, à au moins 2 m les uns des autres, et les résultats doivent être moyennés.

Les variations de température et d'humidité relative pendant une mesure peuvent avoir un impact significatif sur le temps de réverbération mesuré, notamment aux hautes fréquences et aux faibles humidités relatives. Ces variations sont quantitativement décrites dans la norme ISO 9613-1. Les mesures doivent être effectuées dans une pièce inoccupée et dans la pièce contenant l'éprouvette, avec des conditions de température et d'humidité relative approximativement identiques, afin que les ajustements dus à l'absorption d'air ne diffèrent pas significativement. Dans tous les cas, l'humidité relative dans la chambre doit être d'au moins 30 % et d'au plus 90 %, et la température doit être d'au moins 15 °C pendant toute la durée de l'essai. Des corrections pour les variations d'absorption d'air doivent être appliquées à toutes les mesures. L'éprouvette doit atteindre l'équilibre de température et d'humidité relative dans la chambre avant de réaliser les essais.

Cette norme décrit deux méthodes de mesure des courbes de distorsion : la méthode du bruit interrompu et la méthode de la réponse impulsionnelle intégrée. La courbe de distorsion mesurée par la méthode du bruit interrompu résulte d'un processus statistique. Pour obtenir une reproductibilité adéquate, il est nécessaire de moyenner plusieurs courbes de distorsion ou temps de réverbération mesurés à l'emplacement d'un microphone/haut-parleur. La réponse impulsionnelle intégrée d'une salle est une fonction précise et peu sujette à la dérive statistique ; le calcul de la moyenne n'est donc pas nécessaire. Cependant, elle requiert une instrumentation et un traitement des données plus complexes que la méthode du bruit interrompu.

En bref, cette norme est une norme internationale importante car elle définit la méthode de mesure de l’absorption acoustique des matériaux dans la chambre réverbérante.

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