ACOUSTIQUE 11 - Les Bass Traps à absorbants poreux

Publié le : 15/05/2018 09:15:59
Catégories : ACOUSTIQUE , STUDIO

Le principe de fonctionnement des bass traps à absorbants poreux consiste à ralentir la vitesse de l'onde sonore en la faisant traverser un matériau poreu tel une mousse alvéolaire, de la laine de roche, de verre, de la ouate etc... et de convertir cette énergie en chaleur.

bass trap poreux laine de verre roche mousse

Le problème est que ce type de matériau absorbe plus les aigus que les médiums et plus les médiums que les graves, ce qui a pour effet de rendre le local sourd lorsque celles-ci ne sont pas recouverte d'un matériau reflétant le son. C'est pourquoi, vous ne verrez jamais de mousses acoustiques ou de laines minérales de façon visible dans une cabine de mixage très haut de gamme. A contrario, ce genre de matériau à l'air libre est idéal pour la construction de chambre anéchoïque communément appelée "chambre sourde".

chambre anechoique

Le deuxième problème est que cette technologie requiert un espace considérable pour pouvoir être efficace dans les basses fréquences et par conséquent, requiert une plus grande pièce pour pouvoir être traité convenablement et rend donc cette technologie moins bon marché qu'elle n'y parait dans cette plage de fréquence.

C'est pourquoi pour tenter de palier à ces problèmes de coût, de place et augmenter la capacité d'absorbtion du grave comparé à celle des médiums et des aigus, la plupart du temps, ces bass trap sont constitués d'un cadre en bois contenant de la mousse alvéolaire, ou de la laine minérale que l'on place à une certaine distance du mur en fonction de la fréquence que l'on souhaite amortir.

Bass trap espacé du mur acoustique

Pour calculer la distance nécessaire d'espacement entre le mur et le bass trap, on part du principe selon lequel l'endroit où le déplacement des molécules d'air transmettant la vibration sonore est la plus intense se trouve à 1/4 de la longueur de l'onde.

Concrètement, si l'on veut absorber une fréquence de 55hz et que l'on considère que la vitesse du son est d'environ 340m/s, la distance idéale d'absorbtion est donc de (340/55)/4 soit 1,54m.

Cette distance correspont donc à la position à laquelle le milieu du panneau doit être posé. Ce qui veut dire que si le panneau fait 30cm de profondeur, celui-ci doit être situé à 15cm de moins que 1,54m soit 1,39m du mur.

longueur d'onde quart de longueur sonore

Cependant, en contrepartie, les autres plages fréquentielles seront absorbées en effet de "peigne", ce qui crée une irrégularité d'absorption et n'efface en rien le fait que d'autre plages fréquentielles seront plus absorbées que celles qui sont visées.

Simulation komatsu materiaux poreux laine de verre

Par conséquent, vous comprendrez que 90% des basstrap en forme de cube coupé en deux vendus dans le commerce, sont tout simplement inefficace dans les basses fréquences, car ils ne dépassent pratiquement jamais les 40cm d'épaisseur et sont prévu pour être collé directement aux murs.

L'autre problème de taille que j'expliquais plus haut et qui est démontré dans le graphique ci-dessus, est que ce type de bass trap absorbe plus les aigus que les graves. autrement dit, plus vous allez vers l'aigu, plus le panneau absorbe, et au contraire, plus vous descendez vers le grave, moins celui-ci absorbe, ce qui pour un studio de son est un vrai problème.

Avantages:

  • Facile à réaliser et/ou poser
  • Intéressant pour corriger les aigus et les hauts-médiums
  • Très efficace pour créer une chambre sourde (mais ce n'est pas le but d'une cabine de mixage)

Inconvéniants:

  • Peut s'avérer onéreux si l'on souhaite absorber des basses fréquences
  • Absorbe bien plus les aigus que les graves (effet chambre sourde)
  • Nécessite une place énorme pour pouvoir être efficace dans les basses fréquences
  • 90% des bass trap utilisant cette technologie vendus dans le commerce sont inefficace dans les basses fréquences, car il ne sont pas assez profond.
  • Matériaux qui peuvent se dégrader plus ou moins au fil du temps
  • Nid à poussières

LES DIFFERENTS TYPE DE MATERIAUX POREUX UTILISES POUR L'ABSORBTION ACOUSTIQUE

En matière de sonorisation acoustique, les matériaux poreux les plus utilisés sont incontestablement les laines de verre et de roche, ainsi que les mousses alvéolaires de polyeuréthane et de mélamine.

Les laines minérales de verre et de roche ont pour principale avantage d'être 4 fois moins chère que les mousses alvéolaires en polyeuréthane et 25 fois moins chère que celles en mélamine, ce qui en font les matériaux les plus économiques.

Cependant, les laines minérales ne sont pas aussi performantes que les mousses polyeuréthane qui elles le sont moins que celles en mélamine. Mais leur faible coût permet plus aisément de se lancer dans la construction d'appareils pour améliorer l'acoustique d'une pièce.

a) LES ABSORBANTS A LAINE DE VERRE OU LAINE DE ROCHE

Laine minérales de verre de roche AFR ristence a l'ecoulement de l'air

Les laines minérales sont incontestablement le type de matériau le plus utilisé en matière de correction acoustique. Qu'elle soit de verre ou de roche, ces laines minérales sont les absorbants les moins chères et les plus facile à se procurer, car pratiquement toutes les grandes surfaces de bricolage en vendent sous de diverses épaisseurs et qualités.

Par conséquent, les questions qui reviennent en permanence dans les forums dédiés au traitement acoustique sont :
Quelle laine doit-on choisir ? Laine de roche ou laine de verre ? De quelle densité ? De quelle épaisseur ?

La réponse est loin d'être simple, car aucune laine n'est identique, et contrairement à ce que beaucoup pense, la densité n'est absolument pas un facteur important pour décider quelle laine minérale choisir.

Car en réalité, il y a une multitude de caractéristiques à prendre en compte pour définir quel matériau est le meilleur, à savoir sa porosité, sa résistivité au passage de l'air, sa tortuosité, sa viscosité, sa perméabilité etc... la densité n'étant qu'un élément anecdotique pour ce type de matériau. Le problème est qu'il est pratiquement impossible de connaitre ces caractéristiques en dehors d'examens fait en laboratoire et au cas par cas.

Néanmoins, seule la résistivité à l'écoulement de l'air est communément partagée par les fabriquants de laines minérales et cela tombe bien, c'est le facteur le plus important.

PLUS LA RESISTIVITE A L'ECOULEMENT DE L'AIR EST FAIBLE, MIEUX EST LA LAINE EN MATIERE D'ABSORPTION SONORE.

La résistivité à l'écoulement de l'air s'exprime en Pascal Seconde au Mètre carré, ce qui s'écrit Pa.s/m2 et les fabricants, dans un soucis de simplification ont pour habitude de l'exprimer en AFR, qui veut dire Air Flow Resistivity.
Ainsi, AFR5 veut dire 5000 Pa.s/m2, AFR7 veut dire 7000 Pa.s/m2

Aussi, il est plus facile de trouver de la laine de verre avec un AFR5 qu'une laine de roche.
La laine de Roche ayant généralement un Pa.s/m2 bien plus élevé.

C'est pourquoi par défaut, on préfére s'orienter sur la laine de verre pour avoir plus de chance de trouver un faible indice de résistivité à l'écoulement de l'air.

Pour conclure sur ce point, je vous conseille vivement d'utiliser de de la laine de verre souple, nue, sans revétement kraft et avec un AFR5 pour vos bass trap.

Si vous en trouver en AFR4, vous avez beaucoup de chance et si vous ne trouvez pas mieux que AFR7 est bien ce n'est pas si grave que cela, par contre je vous déconseille d'utiliser de la laine ayant un AFR supérieur à 7.

Le seul inconvéniant de ce type de matériau est sa longévité. La laine de verre et la laine de roche se dégrade au fil du temps à cause du changement d'hygrométrie (vapeur, eau) et des vibrations. De plus, elles sont constituées de micro particules qui pourraient avoir un potentiel cancérigène. Bien que cela ne soit pas démontré et qu'il ne s'agit pas de particules comparable à celle de l'amiante, il n'est pas impossible que dans le futur, les chercheurs reconsidèrent la non toxicité de ce genre de produit.

Cependant, pour limiter grandement l'amplitude de ces 2 problèmes, je vous recommande vivement d'emballer vos laines minérales avec du pare vapeur et de les y enfermer. Ne vous fiez pas à ceux qui vous préconisent d'emballer vos laines avec du tissu acoustique, cela est tout simplement ridicule. Emballez les avec du pare vapeur et si vous le souhaitez pour des raisons esthétiques, vous pouver les emballer ensuite de tissu.

b) LES ABSORBANTS EN MOUSSE A CELLULES OUVERTES

mousse cellules ouvertes bass trap acoustique

Tout d'abord, il faut distinguer deux types de mousses, celles qui sont à cellules ouvertes et celles qui sont à cellules fermées. Celles qui sont à cellules ouvertes ont une propriété d'absorption acoustique intéressante, c'est pourquoi on les appelle communément "mousses acoustiques", alors que celles qui sont à cellules fermées n'ont pas de bonne propriété d'absorption acoustique et sont plutôt utilisées pour calfeutrer, protéger et former des objets.

Pour distinguer l'une de l'autre, c'est très simple, les mousses à cellules ouvertes sont des mousses constituées de petites bulles perçées contrairement aux mousses à cellules fermées qui sont constituées de petites bulles fermées.

L'avantage des mousses à cellules ouvertes est qu'elles peuvent être bien plus performante que les laines minérales en matière d'absorption sonore. Cependant leur prix est de 4 à 25 fois plus chère qu'une laine de verre.

Les principaux facteurs augmentant la qualité d'absorption d'une mousse acoustique sont la forme des cellules ouvertes et leur taille. Plus les cellules sont petites, plus la mousse absorbera les fréquences basses. Plus la forme des cellules est torturée mieux sera le facteur d'absorption.

C'est pourquoi deux principaux matériaux sont utilisés pour créer ce type de mousse, à savoir, la polyuréthanne et la mélamine.

La mousse polyuréthanne est la moins chère des mousses acoustiques mais est aussi la moins performante, car ces cellules sont généralement assez grosses. Cependant, de nombreuses optimisations de forme des cellules permettent d'optimiser cet inconvéniant malgrès un coût bien plus élevé. De plus, ce genre de mousses dégagent des vapeurs toxiques lorsqu'elles prennent feu.

La mousse mélamine qu'en à elle est environ 50% plus performante que la meilleure des mousses polyuréthanne. De plus, ce type de mousse résiste au feu et se maintien mieux dans le temps. Cependant son prix est également bien plus chère.

Tout comme les laines minérales, les mousses acoustiques absorbent bien plus les aigus que les graves. Et contrairement à ce qu'affirment beaucoup de vendeurs spécialisés, les bass trap de type "corner trap" coupés en triangle de 60cm de cotés et uniquement composés de mousse acoustique n'en sont pas en réalité.

Corner trap test auralex bass trap acoustic

Pour preuve, voici les résultats de mesures acoustiques que j'ai effectué avec et sans "corner trap" en mousse de chez "Auralex".
Les courbes parlent d'elles même, les corners trap n'absorbent qu'au plus bas les fréquences avoisinantes les 215hz, ce qui ne correspond pas à des fréquences basses mais à des fréquences en bas médium.

LES "BASS TRAP" DE TYPE "CORNER TRAP" UNIQUEMENT EN MOUSSE, NE SONT DONC PAS DES "BASS TRAP" MAIS DES "BAS MEDIUMS TRAP".

Comme pour les laines minérales, les mousses acoustiques ont besoin d'espace et d'épaisseur pour pouvoir absorber les basses fréquences, c'est pourquoi les cabines anéchoïques ou communément appelée "chambre sourde" sont conçues avec des mousses mélamine pouvant dépasser 1 mètre de profondeur.

chambre sourde anechoique

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Voir ou cacher les commentaires et questions réponses (4)

Merci à toi !
C'est normal le tuto n'était pas encore en ligne.
Tu peux le retrouver en suivant ce lien :
http://www.andymacdoor.com/fr/blog/acoustique-12-les-bass-traps-a-resonateur-hemholtz-n118

generalk

25/09/2018 00:56:07

Bonjour Andy
Tout d'abord merci pour toute tes explications d'une grande valeur.
Tout est tres clair!
je ne trouve pas le Tuto sur le Résonateur de Helmholtz...
On dirai qu il manque un tuto.
Ou est il possible de le trouver?
Merci d'avance
Gerald

Salut !
Franchement ça serait dommage de sans passer, cependant je dois bien reconnaitre que si tout fonctionne bien le calibrage de la carte son peut être anecdotique. Toutefois, il peut être indispensable pour identifier une défaillance du matériel.
Je te souhaite un bon mix !

corbibak

14/06/2018 15:02:13

Slt je possède un micro de mesure sonarworks ainsi que le logiciel du même nom qui est livré avec la courbe de mon micro.ma question était de savoir si j'avais besoin de faire le réglage de calibration de ma carte son ou je pouvais passer directement au réglage Mic dans le logiciel Room EQ Wizard en y insérant la courbe de mon micro.merci d'avance

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