Isolez votre propre local de répétition ou studio

La musique est un phénomène bruyant. Il est donc important que les salles, bars, locaux de répétition et studios soient bien isolés. Pour bien des musiciens vivant à proximité de voisins, c’est presque une nécessité pour pouvoir jouer à cœur joie et à bon volume. Mais comment faire : bien isoler afin de garder la « violence » musicale entre ses murs ? Un peu de théorie sur l’isolation est inévitable, mais cela vaut le coup pour éviter les disputes de voisinage ! Étape 1 : les boîtes à œufs ne sont pas des isolants acoustiques idéaux.

Par : Bert Stoltenborg

Isoleer je eigen oefenruimte of studio

Comment fonctionne l’isolation ?

L’isolation fonctionne comme suit. Une structure (mur, plafond, sol) est toujours liée à une autre structure. Vous pouvez visser un mur sur un plancher, ou le maçonner. Le mur peut aussi être posé « librement » sur le sol, mais même dans ce cas il existe un lien via la gravité. Ce couplage fait que le mur bouge difficilement. Or, « bouger difficilement » signifie qu’il y a une isolation acoustique, déterminée par la rigidité de ce couplage. Chaque structure possède une fréquence de résonance dite « propre ». À cette fréquence précise, une structure isole très mal, car il suffit de peu d’énergie pour mettre toute la structure en mouvement. Comme une balançoire que l’on fait osciller très facilement lorsqu’on la pousse au bon moment. Si vous poussez au hasard, donc pas à la fréquence de résonance, une fois vous poussez, l’autre fois vous freinez. Le mouvement total de la balançoire contient alors bien moins d’énergie que l’énergie des impulsions.

Plus de masse

À la fréquence de résonance, une onde sonore fait vibrer la structure et l’onde sonore de l’autre côté peut alors continuer sa propagation. Résultat : une isolation acoustique médiocre. Pour bien isoler, il faut placer cette fréquence de résonance aussi bas que possible par rapport aux fréquences que vous souhaitez isoler. Une fréquence de résonance basse s’obtient en augmentant la masse de la structure. C’est pourquoi, en isolation acoustique, on répète toujours qu’il faut de la masse : plus une structure est lourde, mieux elle isole. On peut dire que les fréquences au-dessus de la fréquence de résonance « poussent » le mur au mauvais moment, ce qui le met de plus en plus difficilement en mouvement. C’est pourquoi une structure isole mieux aux fréquences élevées. Il est plus simple d’isoler un sifflement aigu qu’une grosse caisse ou le Mi grave d’une basse. Ces basses fréquences traversent presque tout. Les bassistes qui font trembler les murs auraient besoin de bunkers pour ne pas réveiller les voisins. À un certain moment, des ondes se propagent dans le mur, déclenchent d’autres résonances et le mur se laisse très facilement fléchir. C’est l’effet de coïncidence. Cette résonance provoque une dégradation de l’isolation acoustique à plus haute fréquence. En amortissant un mur, vous réduisez ce creux. Vous pouvez le faire en transformant le mur en paroi à cavité (double paroi), ou par exemple en appliquant de la Green Glue entre deux plaques de plâtre ; mais un film entre deux vitres fonctionne aussi. Au-dessus de la coïncidence, la loi de masse reprend le dessus. Pour l’isolation du son musical, la coïncidence est un peu moins déterminante.

Constructions avec cavité (double paroi)

Doubler un mur a aussi pour conséquence de faire remonter la fréquence de résonance la plus basse de l’ensemble. Ainsi, même si vous obtenez davantage d’isolation aux hautes fréquences, la réduction sonore devient moins bonne dans les basses fréquences. Si vous réalisez une double paroi, il faut amortir la cavité avec, par exemple, de la laine minérale. Vous amortissez ainsi les ondes stationnaires dans cette cavité et, en plus, la laine ralentit la propagation du son et crée une sorte d’assouplissement du « ressort » formé par l’air de la cavité. La résonance baisse, ce qui est bon. Une cavité remplie de manière lâche est optimale. Trop de remplissage peut au contraire rigidifier le ressort et donc augmenter la fréquence de résonance. Augmenter l’épaisseur de la cavité est aussi une méthode très efficace pour abaisser la fréquence de résonance et améliorer drastiquement l’isolation. Avec trois feuilles (donc deux cavités), la fréquence de résonance monte encore. Aux hautes fréquences, vous obtenez une forte isolation, mais aux basses fréquences moins. Il faut éviter ces constructions dites « triple leaf », surtout si vous devez réduire du son musical. Il vaut mieux ajouter la feuille centrale à l’une des deux autres : plus de masse = plus d’isolation. En même temps, vous agrandissez la cavité, ce qui diminue aussi la résonance et améliore l’isolation. Ne reliez pas non plus deux parois entre elles via un châssis ou des ancrages de cavité. Dans ce cas, l’ensemble se comporte comme une seule feuille. Tout le mur se met à fonctionner comme une paroi simple, mais souvent moins efficacement que si vous aviez réalisé les deux masses comme une seule masse sans cavité. Vous diminuez alors l’isolation aux hautes fréquences. Or, la raison d’utiliser deux parois est justement d’amortir ces hautes fréquences.

Transmission latérale (flanquante) du son

Lorsque deux pièces se trouvent côte à côte, ou l’une au-dessus de l’autre, et que le mur/plafond/sol séparatif n’isole pas suffisamment, cela cause des nuisances sonores. La première intention est donc d’améliorer l’isolation de cette paroi séparative. Mais le son ne passe pas seulement par cette paroi : il se propage aussi via toutes les autres structures, d’une pièce à l’autre. C’est ce qu’on appelle la transmission latérale (ou flanquante). Améliorer une paroi aide à limiter les nuisances, mais à partir d’un certain point, davantage de bruit passe par d’autres chemins que par la paroi séparative ; améliorer cette paroi ne sert alors plus à grand-chose. Cette transmission latérale peut même faire que des pièces plus éloignées de la source subissent des nuisances. On rencontre souvent cela dans les immeubles et les maisons mitoyennes.

Désolidarisation d’un sol

Pour éviter la transmission latérale, on travaille avec la désolidarisation. Les constructions doivent donc être réalisées indépendamment des structures existantes. Dans le cas extrême, on obtient la légendaire « pièce dans la pièce » (box-in-box). Une construction désolidarisée possède des feuilles qui ne se touchent pas, ou qui sont reliées via un matériau élastique. La fréquence de résonance de l’ensemble doit alors être aussi basse que possible. Ce n’est pas si difficile à obtenir. Si, par exemple, vous posez un plancher sur un matériau élastique, ce matériau doit s’écraser d’un certain pourcentage afin d’atteindre une fréquence de résonance donnée. Si vous fabriquez ce plancher avec un matériau léger comme de l’OSB, il faut garder à l’esprit que la situation n’est pas stable. Si la charge dynamique varie (plus ou moins de personnes, un nouvel appareil, du mobilier), la « compression » ne correspond plus. Pour un plancher pesant 20 kg/m² et chargé par exemple par un musicien de 80 kg, l’effet négatif sur la fréquence de résonance est évidemment bien plus important que si le plancher pèse déjà 400 kg/m². Un matériau léger amortit moins bien qu’un matériau lourd. Un mur en MDF de 9 mm isole moins qu’un mur en béton ou en silico-calcaire de 15 cm. Pour un plancher, c’est pareil.

Petits plots en caoutchouc

Gardez à l’esprit que tous les matériaux élastiques ne se valent pas. Le caoutchouc, par exemple, est relativement rigide. Il ne se comprime pas vraiment, il se déforme plutôt. Donc, le conseil consistant à mettre « une simple feuille de caoutchouc » sous une construction n’a rien de très professionnel. Il faut travailler avec des plots dont on connaît les propriétés mécaniques. On peut alors calculer comment les utiliser. Certaines variantes de laine minérale ou de mousses se comportent autrement ; là aussi, il faut savoir comment réaliser l’ensemble. Les idées farfelues du type construire sur de vieux pneus ou sur des balles de tennis, c’est chercher les problèmes. Les chances d’obtenir un résultat correct sont quasi nulles. Les murs et plafonds ne sont généralement pas soumis à des charges variables ; vous pouvez donc y travailler avec des constructions standard, pour lesquelles il existe des données de mesure. Tenez toutefois compte du fait que toutes ces constructions doivent avoir les mêmes performances d’isolation : l’isolation globale est déterminée par le maillon le plus faible. Il faut donc surveiller le renouvellement d’air, les portes, les fenêtres et les passages de câbles. Et bien sûr, évitez surtout les boîtes à œufs.

Bon à savoir

Pratique et réglementation : niveau sonore

Pour isoler une pièce, il faut d’abord déterminer le niveau d’isolation nécessaire. Quel niveau sonore produisez-vous, et quelles règles s’appliquent ? Dans un local de répétition ou un studio où des groupes jouent avec un batteur, on atteint facilement des niveaux au-delà de 115 dB(A). En France, la réglementation sur le bruit de voisinage et/ou les arrêtés locaux s’apprécient généralement au niveau des logements voisins (et/ou en limite de propriété), souvent avec une notion d’« émergence » (différence entre le bruit ambiant et le bruit en cause), typiquement plus restrictive la nuit que le jour, et avec d’éventuelles corrections lorsque le bruit est particulièrement perceptible (par exemple tonal ou musical). Dans la pratique, réduire 115 dB(A) à un niveau acceptable chez le voisin exige souvent des dizaines de dB d’atténuation ; viser 80 à 100 dB de réduction n’est pas rare sur le papier, ce qui est généralement irréaliste dans une pièce d’une maison mitoyenne. Transformer une chambre d’une maison en « drum room », local de répétition ou studio est donc le meilleur moyen de s’attirer des ennuis. Si le local de répétition/studio se trouve dans une dépendance séparée au fond du jardin, la situation devient plus favorable. La distance aide aussi : à l’air libre, on gagne « gratuitement » une atténuation liée à la distance. Si le voisin habite à 20 m, cela représente déjà environ 26 dB d’atténuation (en champ libre, à titre indicatif). Un plancher en béton entre deux logements, par exemple dans un immeuble, devrait être très épais pour offrir une isolation suffisante. Et cela ne concerne même pas l’isolation de musique, mais des bruits de vie courants. Tout le monde sait ce qui se passe si, dans un immeuble, la chaîne hi-fi ou la télévision est trop forte : il y a nuisance. Les parois entre logements devraient idéalement être réalisées comme des doubles parois désolidarisées pour obtenir une isolation correcte. Ainsi, si vous commencez à réfléchir aux constructions nécessaires pour isoler correctement un studio ou un local de répétition, il faut comprendre que des cloisons légères, des toitures en tuiles et des fenêtres en double vitrage standard ne suffisent généralement pas. Sur un bâtiment existant, on peut mesurer l’isolation. Si, dans la pièce utilisée comme local de répétition, vous diffusez du bruit rose via un système d’enceintes puissant, vous pouvez l’enregistrer. Ensuite, vous enregistrez aussi le son résiduel à l’extérieur. En comparant les deux enregistrements à l’aide d’un analyseur, on peut déterminer l’atténuation fournie par le bâtiment et si elle est suffisante. Si l’isolation est insuffisante et que les différentes parois séparatives (portes, fenêtres, toit, murs) sont connues, on peut calculer comment les améliorer.

Théorie de l’isolation : en bref

La masse isole ; plus de masse isole mieux.
Comme la musique contient surtout des basses fréquences, il faut donc isoler avec beaucoup de masse.
Les doubles constructions fonctionnent aussi, mais il faut savoir ce que l’on fait ; sinon, l’isolation peut empirer précisément là où vous en avez besoin.
Une cavité doit être remplie de manière lâche avec de la laine minérale.
Les constructions comportant plus de deux feuilles sont déconseillées, surtout si vous voulez isoler du son musical.

Il est temps de construire et de rénover

Le temps est venu de construire et de rénover : mais comment procéder, à quoi faire attention et à quoi pouvez-vous vous attendre comme résultat ? Supposons que vous vouliez créer un local de répétition. Vous avez la place pour construire un bâtiment indépendant ou pour adapter un bâtiment existant. Les voisins habitent à une certaine distance et les personnes vivant avec vous sont très tolérantes. Pour respecter les règles, il faut ramener les 110 dB(A) générés par votre groupe à ce qui est acceptable chez les voisins. Les niveaux admissibles dépendent du contexte (jour/soir/nuit, zone, arrêtés locaux), mais ils sont en général nettement plus bas la nuit. À cela peuvent s’ajouter des corrections parce que la musique est très reconnaissable et peut être perçue comme plus gênante. Mais les voisins se trouvent à X mètres, et 20*LOG(X) = Y : vous obtenez donc Y dB « gratuitement » grâce à la distance. Vous savez donc, selon l’heure jusqu’à laquelle vous voulez jouer, quelle isolation vous devez atteindre. Autre scénario : vous avez une grande cave ou une dépendance attenante à la maison et vous voulez y construire votre local de répétition. Si vous vivez vous-même au-dessus, vous n’avez pas à respecter un seuil « voisin » au sens strict, mais vous voulez évidemment isoler autant que possible. Et il existe encore une autre approche si vous n’avez vraiment ni la possibilité ni le budget pour isoler correctement un local de répétition. Beaucoup de gens aiment enregistrer et écouter. Vous pouvez alors enregistrer la batterie et les autres instruments très bruyants ailleurs. Le reste des instruments et les voix, vous les enregistrez chez vous, dans le grenier ou dans une chambre. Même dans ce cas, il faudra faire quelque chose en matière d’isolation, car les voisins ne doivent pas être gênés.

Bâtiment indépendant

Commençons par le premier scénario : le local de répétition dans une dépendance indépendante, éventuellement à construire. Vous connaissez maintenant votre besoin en isolation. Un mur simple, par exemple en silico-calcaire ou en béton, de 100 mm d’épaisseur et bien enduit, pèse environ 175 à 200 kg par mètre carré. Un tel mur réduit la musique pop d’environ 36 dB. Ce qui veut dire que, si vous faites 110 dB(A) à l’intérieur, vous conservez 74 dB(A) à l’extérieur à 1 mètre du mur. C’est un peu simplifié, car cela dépend aussi de la surface de la paroi et de la réverbération dans la pièce de réception, mais comme estimation cela passe. Si ce mur est complété par une contre-cloison, l’ensemble peut bien mieux performer en isolation, jusqu’à environ 57 dB(A). Pour cela, procédez ainsi : la contre-cloison ne doit PAS toucher le mur de base. Désolidarisation signifie : ne pas se toucher. Bien sûr, il faut aussi se méfier de la transmission latérale. Si les deux parois sont bien réalisées, mais que les deux sont couplées par exemple via le sol ou les fondations, il y a un risque réel que l’isolation calculée ne soit pas atteinte. Si vous devez obtenir une isolation élevée, il vaut mieux envisager une construction entièrement désolidarisée. Si vous travaillez avec des murs lourds (masse = bon pour l’isolation), l’idéal est de les poser sur leurs propres fondations. Les murs ne sont alors couplés que par le sable sur lequel ils reposent, et avec un sable plutôt sec, ce couplage reste relativement faible. Un exemple de studio construit ainsi est Roy’s Kitchen à Kotten. Roy a construit chaque pièce sur sa propre fondation, puis a construit l’enveloppe extérieure du studio autour. Si les murs doivent être construits sur une seule fondation, vous pouvez poser le mur intérieur sur un matériau désolidarisant, comme le Sylomer ou l’un de ses dérivés. Pour le faire correctement, il faut toutefois calculer, car ce Sylomer doit s’écraser d’un certain pourcentage afin d’obtenir la bonne fréquence de résonance. Si, par exemple, une charpente de toiture repose aussi sur ce mur intérieur, il faut évidemment l’intégrer au calcul. Les portes et fenêtres sont des points faibles potentiels. Elles sont plus légères que le reste de la construction et isolent donc moins. En augmentant l’espace (cavité) entre deux vitrages ou entre deux portes, vous pouvez compenser. Si la cavité entre les feuilles n’est pas fermée — si l’air entre les vitres ou les portes « voit » l’air de la cavité du reste des murs — elle compte alors dans le total. Cette cavité abaisse la fréquence de résonance, ce qui est bon pour l’isolation.

À l’intérieur de la maison

Si vous voulez aménager une pièce de musique dans votre cave ou votre garage, c’est possible. Mais ce n’est pas simple. Un exemple ultime de ce type de construction se trouve sur le blog de Paul Woodlock, sur Studiotips.com. La construction d’un studio dans un garage en Angleterre y est décrite avec un niveau de détail presque épuisant. Une dalle en béton est coulée dans un coffrage perdu, et « flotte » sur un matériau élastique. Les fabricants de ce genre de matériau conseillent de soutenir toute la surface du sol avec leur produit. En pratique, il vaut mieux choisir ce même matériau, mais prévu pour porter des poids bien plus importants. Vous le découpez en blocs, vous les collez entre eux afin d’augmenter la cavité. Vous économisez énormément d’argent, car il faut beaucoup moins de matériau de surface. Si plusieurs pièces (par exemple une salle de prise de son et une régie) sont prévues, vous pouvez utiliser le sol pour y monter les murs et le toit. Le calcul du matériau flottant est alors adapté, car la masse posée dessus augmente. L’avantage de cette construction est d’obtenir énormément de poids, de sorte qu’une augmentation dynamique de la charge (artistes et/ou matériel) a moins de chances de surcomprimer le matériau élastique. S’il s’agit d’une seule pièce, vous pouvez éventuellement monter les contre-cloisons et le plafond sur les murs existants via un système de rails (ou fourrures) désolidarisants acoustiques. Ce type de rail est une construction spéciale fixée au mur de base, sur laquelle on peut monter une contre-cloison sans créer de couplage acoustique. Dans le studio Alternator en Belgique, trois salles de répétition/prise de son et une régie ont ainsi été réalisées sous une habitation. Le propriétaire affirme que, même si deux groupes jouent simultanément en dessous, il n’entend absolument rien à l’étage.

Grenier ou chambre

Si l’isolation nécessaire (ou possible) est moindre, on peut aussi travailler avec des parois plus légères. Si vous devez isoler un grenier ou une chambre, vous pouvez utiliser les rails désolidarisants mentionnés plus haut. Un plancher en panneaux (contreplaqué, OSB ou similaire) est alors réalisé dessus. Les murs et le plafond reçoivent une construction comparable. Dans ces cas, il faut toutefois prendre très sérieusement en compte la charge admissible du plancher. Calculez précisément à l’avance le poids total du matériel, du mobilier et des personnes présents dans la pièce. Examinez aussi la construction existante. Les murs séparatifs dans une maison mitoyenne sont souvent des doubles parois. Il est important de savoir précisément si, et comment, vous devez travailler avec des contre-cloisons, car vous créez très facilement des constructions « triple leaf » (trois feuilles et deux cavités) qui peuvent dégrader l’isolation.

Bon à savoir

Une bonne analyse est indispensable

Il est impossible, sans une bonne analyse de la situation, de déterminer comment réaliser une construction isolante. Quelle épaisseur pour les murs ? Quelle taille pour la cavité ? Comment dimensionner fenêtres et portes ? Tout cela doit être calculé. Si ce n’est pas fait, la probabilité est élevée que la pièce finie ne convienne pas ; la modifier ensuite est toujours coûteux et difficile, souvent impossible. La construction peut aussi être surdimensionnée. Cela coûte énormément d’argent et ne compense pas le prix d’un bon projet. Certaines personnes veulent connaître le coût des travaux à l’avance pour savoir si cela vaut la peine. Désolé, mais vous ne le saurez qu’après avoir étudié la situation.

L’étanchéité aux fuites d’air est essentielle

En plus de la masse et des systèmes masse-ressort-masse, l’étanchéité est indispensable pour l’isolation. Si une contre-cloison fuit, tout son effet d’isolation peut être anéanti. Toutes les fentes, même minuscules, doivent être colmatées. L’étanchéité est un facteur limitant pour l’isolation des portes et fenêtres standard. Vous pouvez alourdir la porte, mais l’isolation n’augmentera plus si l’étanchéité devient dominante. À un certain point, il faut donc utiliser des châssis professionnels pour gagner davantage d’isolation. Pensez aussi aux prises électriques et aux passages de conduits. Les prises doivent être montées en éléments rapportés sur une contre-cloison, et toutes les traversées doivent être soigneusement étanchées.

Pensez aux systèmes de ventilation

Dans une pièce bien isolée, vous pouvez produire beaucoup de son sans générer de nuisances. Mais au bout d’un moment, respirer devient difficile, et la température peut vite monter. Pensez donc à un système de ventilation, et réalisez que ventiler implique des ouvertures dans la construction qui laissent passer le son. Il faut donc dimensionner un système qui apporte un débit suffisant tout en isolant suffisamment le bruit pour ne pas dégrader le reste de l’isolation.

Valeurs d’isolation acoustique des constructions

Les bricoleurs vont probablement chercher sur Internet des valeurs d’isolation acoustique pour différentes constructions. Ils trouveront de bonnes informations sur le site de la BBC, de l’IRC-NRC, etc. Ces études donnent des données d’isolation par bandes de fréquences, mais aussi des valeurs « à nombre unique ». Ces valeurs s’appellent par exemple Rw et STC. Ces valeurs ne sont pas destinées à des calculs d’isolation portant sur du son musical ! Il s’agit de données centrées sur les bruits de la vie courante. Les fréquences sous 100 Hz — là où se trouve une grande partie de l’énergie musicale — ne sont pas prises en compte. Les calculs doivent donc de préférence se faire en bandes d’octave ou de tiers d’octave. Il existe parfois des valeurs uniques basées sur des spectres de référence « musique » ou « dance » utilisés par certains organismes. Ces valeurs peuvent être utilisées, mais gardez à l’esprit qu’elles doivent être pondérées selon les surfaces des parois et d’autres conditions. Vous ne pouvez donc pas simplement affirmer qu’une construction isole « 60 dB de musique » parce que ce chiffre est cité quelque part. Par ailleurs, il existe d’innombrables forums et sites sur l’isolation acoustique, où vous trouverez à peu près tout… y compris beaucoup de bêtises. Le forum sur l’isolation acoustique considéré comme fiable, et sur lequel beaucoup d’autres se basent, est Studiotips.com. Vous y trouverez aussi les informations les plus pertinentes sur l’isolation, l’absorption, ainsi que des modèles de calcul et des logiciels pour dimensionner beaucoup de choses. Retenez surtout que vous travaillez avec la masse et des systèmes masse-ressort-masse, avec une cavité aussi grande que possible, remplie de laine minérale. Les constructions complexes avec de nombreuses feuilles sont TOUJOURS suspectes. L’isolation acoustique, c’est de la physique — pas de la magie noire ni une religion.

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