Chapitre 8 – Atténuation onde sonore | Terminale Bac Pro ERA-MA | Physique-Chimie | ⏱ 50 min
Dernière mise à jour : 4 mai 2026, 15:30
Yann, agenceur, doit construire une cabine d'écoute de 6 m² (3 × 2 m, hauteur 2,5 m) dans un magasin de hi-fi haut de gamme. Objectifs : (1) bonne absorption interne (pas d'écho qui dégrade l'écoute), (2) bonne isolation (le client à l'écoute n'est pas dérangé par le bruit du magasin et inversement).
| Matériau | α (1 kHz) | Densité | Isolation R | Prix/m² posé |
|---|---|---|---|---|
| Béton brut | 0,02 | 2 200 kg/m³ | 50 dB (20 cm) | — |
| Plaque de plâtre BA13 simple | 0,05 | 800 kg/m³ | 27 dB | 15 € |
| Mousse acoustique 5 cm | 0,90 | 30 kg/m³ | 3 dB (négligeable) | 15 € |
| Laine de roche 10 cm derrière tissu | 0,95 | 150 kg/m³ | 5 dB | 22 € |
| Panneau bois rainurés (Topakustik) | 0,55 | 650 kg/m³ | 10 dB | 85 € |
| Cloison double peau plâtre + laine | 0,15 | — | 50-55 dB | 120 € (le mur) |
Note importante : les matériaux légers et poreux (mousse, laine) sont les meilleurs absorbeurs (α élevé). Les matériaux lourds (béton, plâtre) sont les meilleurs isolants (R élevé). Ce ne sont pas les mêmes critères !
$$T_{60} = 0{,}16 \times \frac{V}{A}$$
avec :
| Type de pièce | T60 recommandé |
|---|---|
| Studio d'enregistrement | 0,2 - 0,3 s |
| Cabine d'écoute hi-fi | 0,3 - 0,4 s |
| Salle de classe / bureau | 0,5 - 0,7 s |
| Salle de concert classique | 1,5 - 2,0 s |
| Cathédrale | 5 - 8 s (écho dramatique) |
📚 Cette activité s'appuie sur §5 (matériaux acoustiques) et §6 (réverbération) de la leçon Ch08.
Expliquer la différence entre absorption et isolation à un non-spécialiste.
Absorption : on parle de ce qui se passe à l'intérieur d'une pièce. Quand on parle, le son rebondit sur les murs et fait écho. Un matériau absorbant « mange » l'écho (mousse, laine, panneaux rainurés).
Isolation : on parle de ce qui passe d'une pièce à une autre. Un matériau isolant empêche le son d'aller chez le voisin (mur lourd, double cloison).
Confusion fréquente : de la mousse acoustique sur les murs absorbe (réduit l'écho dans la pièce) mais n'isole presque pas (le son passe à travers, le voisin entend). Pour isoler, il faut de la masse.
Image : la mousse est comme une éponge (absorbe le son qui touche le mur de l'intérieur), l'épaisseur de béton est comme un mur (bloque le son qui veut le traverser).
Pour la cabine d'écoute (6 m² au sol, 2,5 m de hauteur, donc 4 murs + plafond = 31 m² intérieur, V = 15 m³), classer les matériaux par usage :
La cabine sera donc construite avec un mur isolant (cloison double peau) recouvert à l'intérieur d'un matériau absorbant.
Calculer la surface d'absorption équivalente A pour 25 m² de murs en panneaux bois rainurés (α = 0,55) + 6 m² de plafond en mousse acoustique (α = 0,90). Comparer à la même cabine en plâtre brut.
A = Σ αi × Si
Cabine traitée :
A = 25 × 0,55 + 6 × 0,90 = 13,75 + 5,4 = 19,15 m² absorbants
Cabine en plâtre brut (sans traitement) :
A = (25 + 6) × 0,05 = 1,55 m²
Différence : ×12 plus absorbante avec traitement → écho 12× réduit. Indispensable pour une écoute hi-fi de qualité.
Calculer le temps de réverbération T60 de la cabine traitée (V = 15 m³, A = 19,15 m²). Vérifier si conforme à la recommandation.
Formule de Sabine : T60 = 0,16 × V / A.
T60 = 0,16 × 15 / 19,15 = 0,125 s
La recommandation pour cabine d'écoute hi-fi : 0,3-0,4 s. Notre cabine est en-dessous → « trop morte » acoustiquement. La musique sonnera plate, sans corps.
Solution : retirer un peu de matériau absorbant pour laisser un peu de réverbération.
Réajustement : 25 m² panneaux bois rainurés (α=0,55) + 6 m² plafond bois (α=0,30) → A = 13,75 + 1,8 = 15,55 m² → T60 = 0,16 × 15 / 15,55 = 0,15 s. Encore un peu trop bas, mais on s'approche.
En pratique, on dose au feeling et on mesure avec un sonomètre.
Yann pense remplacer la cloison double peau (isolation 50 dB) par un mur en mousse acoustique 10 cm (gain de place et économique). Évaluer.
❌ Très mauvaise idée.
La mousse acoustique :
Yann confond les 2 propriétés. Il a besoin de masse pour isoler. Une cloison double peau plâtre (R = 50 dB) divisera le bruit du magasin par 100 000 (10^5).
Solution correcte : cloison double peau (isolation) + mousse OU panneaux rainurés à l'intérieur (absorption).
C'est l'erreur classique des amateurs en acoustique : ils mettent de la mousse partout pour « insonoriser » alors qu'il faut surtout de la masse.
Calculer le coût total du traitement intérieur si Yann choisit : 25 m² de panneaux Topakustik à 85 €/m² + 6 m² de mousse à 15 €/m². Pour la structure : 31 m² de cloison double peau à 120 €/m² posé.
Total : ~ 7 400 € HT
C'est le prix d'une cabine d'écoute professionnelle pour un magasin hi-fi haut de gamme. Investissement amorti en quelques ventes (un système hi-fi haut de gamme se vend 5 000 à 30 000 €).
Rédiger en 5 lignes la note technique de Yann pour le devis client.
Cabine d'écoute hi-fi 6 m² — proposition technique 4 mai 2026
Structure : cloison double peau plâtre BA13 + laine minérale 100 mm pour isoler du bruit du magasin (R ~ 50 dB).
Habillage intérieur : panneaux bois rainurés Topakustik sur les 4 murs (α = 0,55, esthétique haut de gamme) + mousse acoustique au plafond (α = 0,90), donnant 19 m² absorbants pour un confort d'écoute optimal sans écho. T60 calculé : 0,15 s.
Coût total : 7 400 € HT (matériaux + pose). Cabine prête en 1 semaine. Garantie acoustique 10 ans.
Quels sont les matériaux acoustiques bio-sourcés et écologiques émergents ? Pourquoi cherche-t-on à les développer ?
Les mousses synthétiques classiques (polyuréthane, polyester) posent 2 problèmes :
Alternatives bio-sourcées en plein essor :
Ces matériaux atteignent des performances comparables aux synthétiques avec un meilleur bilan carbone (jusqu'à -80 % d'émissions). Ils sont de plus en plus utilisés dans les bâtiments écologiques certifiés HQE/BREEAM.
Pour un agencement éco-responsable, c'est un choix qui peut être valorisé commercialement (label « biosourcé », argument vente premium).