12. août 2019

Acoustique extrême dans le stand de tir

Acoustique extrême dans le stand de tir

Imaginez cette scène dans un film d'action hollywoodien : Deux policiers poursuivant le méchant dans une zone industrielle avec des hauts murs de béton. Une fusillade sauvage se déroule pendant plusieurs minutes. A la fin, les flics capturent le méchant et repartent indemnes.

Qu'est-ce qui ne va pas dans cette scène ? Si cela s'était passé ainsi, tous les participants seraient temporairement sourds et pourraient même souffrir de lésions auditives permanentes.

En tant que fabricant de sonomètres, nous nous sommes demandé à quel point le bruit de détonation était fort. C'est pourquoi nous avons pris contact avec le propriétaire d'un stand de tir intérieur local.

La société "RMS Shooting AG" à Schaan, Liechtenstein, exploite un stand de tir ultramoderne dans la région du triangle frontalier Allemagne, Autriche et Suisse. Outre l'utilisation récréative et les compétitions, le personnel de sécurité et les agents de police utilisent souvent cette installation pour des séances de formation professionnelle.

Le stand de tir intérieur est situé au centre d'une zone industrielle à Schaan, entouré d'un bon nombre d'entreprises. L'excellente isolation acoustique et la puissante ventilation  ainsi que l'équipement technique ultramoderne sont les atouts les plus importants de cette installation. Un système électronique permet des séances d'entraînement dynamiques avec des cibles fixes et mobiles.


Stand de tir RMSStand de tir intérieur moderne avec huit couloirs de 25m

Comme nous avions un accès exclusif à l'installation, nous avons non seulement mesuré le bruit de détonation, mais aussi l'acoustique de la pièce. Il est souhaitable que le bruit de détonation ait un temps de réverbération faible.

Mesures sans tir en cours
Quel est le temps de réverbération idéal dans un stand de tir intérieur ? Le niveau sonore est également élevé sans tir en cours, car la puissante ventilation de l'air contribue de manière significative à l'acoustique.

Nous avons donc évalué le temps de réverbération avec et sans ventilation active. Ces mesures ont été effectuées avec une enceinte dodécaèdre DS3. Pour cela, la DS3 a été placée au centre de la pièce, entre la position du tireur et la cible, afin d'obtenir la répartition complète du bruit dans toute la pièce.

Le bruit de fond de la pièce sans ventilation active est de 54,1 dB. Ceci a été mesuré avec un sonomètre XL2 à une distance de 4 mètres de l'enceinte dodécaèdre DS3. L'enceinte dodécaèdre DS3 utilisée fournit 121 dB d'énergie sonore.


Stand de tir RMSEnceinte dodécaèdre DS3 dans le stand de tir

Nous voulions également savoir si le flux d'air laminaire du système de ventilation a une influence significative sur les paramètres acoustiques. C'est pourquoi nous avons effectué toutes nos mesures avec et sans système de ventilation actif.


Mesure avec et sans ventilationTemps de réverbération sans ventilation (rouge) et avec ventilation (rose)

La mesure du temps de réverbération sans ventilation (courbe rouge) s'est faite sans problème. Après avoir activé la ventilation (courbe rose), le temps de réverbération aux basses fréquences semble être inférieur. Cependant, ceci est très probablement causé par une incertitude de mesure accrue, puisque le flux d'air laminaire a considérablement augmenté le bruit de fond à basse fréquence.

Alors, à quel point le bruit de détonation est-il vraiment fort?
Lors des premières mesures d'orientation, nous avons constaté qu'une position du microphone à côté du tireur, même avec un microphone à faible sensibilité, provoquait un fort dépassement des capacités de mesure du sonomètre. Nous avons donc choisi une position avec un angle de 30° et à une distance de 2,5 m du tireur. C'était la position du microphone la plus proche qui n'a pas conduit à un niveau de crête supérieur à 154,1 dB ou plus.

En projetant ce nombre à une distance de 0,7 m (de l'oreille au pistolet), le niveau maximal à l'oreille atteint 164,8 dB. À ce niveau, l'oreille non protégée serait très probablement endommagée de façon permanente.


Mesure du niveau sonore à une distance de 2,5 m
Mesure du niveau sonore à une distance de 2,5 m


Une série de six tirs
Une série de six tirs avec LCpkMax (bleu), LCIMax (rouge) et LAFMax (vert) à une distance de 2,5m.

La même série de tirs a été mesurée simultanément avec un deuxième appareil à une distance de 8,5m. A cette position, le niveau de crête LCpkMax atteignait encore 143,8 dB.

Nous savions que pour une mesure conforme aux normes des impulsions à très court terme, il est préférable de mesurer avec des fréquences d'échantillonnage plus élevées de 192 kHz (comme spécifié dans la norme MIL-STD 1474E des États-Unis). Néanmoins, dans cette application de mesure, la fréquence d'échantillonnage existante de 48kHz du XL2 a permis une mesure suffisante et une précision répétable grâce à la distribution spectrale de l'énergie de nos plans mesurés. Si l'échantillonnage du XL2 n'était pas suffisant, nous aurions vu de grandes variations du LCpkMax. Nous ne pouvions alors que conclure que la valeur réelle était au moins aussi élevée que notre mesure la plus élevée avec le XL2.


La même série de six tirs à une distance de 8,5m.
La même série de six tirs à une distance de 8,5m.

Lorsque l'on projette ces résultats de mesure sur notre scène de film d'action initiale, il est très probable que tous les participants souffriraient d'un dommage auditif après le premier tir, peu importe qui l'a tiré.

On a également cherché à savoir si le niveau maximal variait en fonction de la ventilation. Le graphique ci-dessous montre que le bruit de fond entre les tirs augmente. Le niveau maximal n'en a toutefois pas été influencé.


Séquence de tir et logitiel Data Explorer
Séquence de tirs sans / avec / sans ventilation

Les tireurs expérimentés savent qu'une protection auditive est obligatoire sur un stand de tir. Une bonne protection auditive réduit de 35 à 40 dB le niveau dans les fréquences  moyennes et hautes, alors que les fréquences inférieures à 500 Hz ne sont atténuées que de 15 à 20 dB.

L'énergie principale d'un tir se situe à des fréquences supérieures à 1 kHz. En supposant une atténuation réaliste de 35 dB, le niveau maximal aux oreilles des tireurs atteint encore 130 dB.  Pour les personnes très sensibles ou celles qui tirent fréquemment, il est recommandé de combiner la protection auditive avec des bouchons d'oreille ou des embouts auditifs supplémentaires.

Un restaurant public est situé dans la salle à côté du stand de tir. Il était donc intéressant pour nous d'en étudier l'isolation acoustique.


Séquence de tir et logitiel Data Explorer
Bruit de détonation mesuré au stand de tir (gauche), dans le hall (centre) et au restaurant (droite)

D'après le Leq à court terme, la porte du hall atténue le bruit de 44 dB, et dans la zone du restaurant, le bruit est déjà atténué de 80 dB. A un niveau de 65 dB, les tirs sont à peine audibles lorsque l'air conditionné et la musique de fond sont éteints. Les mesures d'isolation acoustique sont très efficaces.

Ambiance parfaite
Le temps de réverbération mesuré et les valeurs d'isolation acoustique confirment ce que l'on ressent dans la pièce. Les conditions acoustiques sont aussi agréables et fonctionnelles que le reste du stand de tir. En général, il n'y a pas de valeurs de référence pour les stands de tir. "Nous avons déjà pris grand soin de l'acoustique lors de la phase de planification. L'intérieur et les matériaux ont été sélectionnés pour obtenir non seulement des conditions fonctionnelles parfaites, mais aussi pour créer une ambiance confortable pour nos tireurs. "Pasquale Carmelo Accardi, directeur de RMS Shooting AG et responsable de la sécurité et de l'exploitation. "C'est ma priorité absolue que nos clients reçoivent la meilleure formation individuelle possible dans nos installations. Cela n'est possible que lorsque tout le monde se sent en sécurité et à l'aise.“

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Categories: Acoustique du bâtiment

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