Acoustique extrême dans un stand de tir intérieur
Imaginez cette scène dans un film d’action hollywoodien : deux policiers poursuivent le méchant dans une zone industrielle entourée de hauts murs en béton. Une fusillade sauvage s’ensuit pendant plusieurs minutes. À la fin, la police capture le méchant et tous s’en vont indemnes. Mais qu’est-ce qui ne va pas dans cette scène ? En réalité, si cela s’était passé de cette façon, toutes les parties impliquées seraient temporairement sourdes et pourraient même avoir subi des dommages auditifs permanents.
Travaillant pour un fabricant de sonomètres, nous nous sommes demandé quel était le niveau sonore réel des coups de feu. Pour le savoir, nous avons contacté le propriétaire d’un stand de tir intérieur local.
Le « RMS Shooting Anstalt » à Schaan, au Liechtenstein, exploite un stand de tir ultramoderne dans la région du triangle frontalier de l’Allemagne, de l’Autriche et de la Suisse. Outre l’utilisation récréative et les compétitions, le personnel de sécurité utilise souvent cette installation pour des séances de formation professionnelles.
Le chef d’entreprise Carmelo Accardi a conçu ce stand de tir de haute technologie en combinaison avec un restaurant public. Ils sont situés au centre d’une zone industrielle à Schaan, entourés d’un certain nombre d’entreprises. L’excellente isolation phonique et la puissante ventilation ainsi que l’équipement technique ultramoderne sont les caractéristiques les plus importantes de cette installation. Un système électronique permet des séances d’entraînement dynamiques pour les cibles fixes et mobiles. M. Accardi est également la personne de contact locale, responsable de la sécurité et des procédures au stand de tir et gère l’ensemble de l’exploitation. Le stand de tir RMS a été fondé par Horst Marxer, de la société de sécurité RMS à Schaan.
Comme nous avions un accès exclusif à l’installation, nous avons non seulement mesuré le bruit des tirs, mais aussi l’acoustique de la pièce. Un faible temps de réverbération est souhaité pour les stands de tir.
Mesure du temps de réverbération
Quel est le temps de réverbération idéal dans un stand de tir intérieur ? Le niveau de bruit est même élevé avant le tir, car la puissante ventilation contribue de manière significative au bruit de fond.
Nous avons donc évalué le temps de réverbération avec et sans ventilation active. Ces mesures ont été effectuées avec un dodécaèdre DS3, un haut-parleur omnidirectionnel. Pour cela, le DS3 a été placé au centre de la pièce, entre la position du tireur et la cible afin d’obtenir la distribution 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 du haut-parleur DS3. Le dodécaèdre DS3 utilisé fournit 121 dB réf 1pW d’énergie sonore.
Nous voulions également savoir si le flux d’air laminaire du système de ventilation a une influence significative sur l’un des paramètres acoustiques. Par conséquent, nous avons effectué toutes nos mesures avec et sans système de ventilation active.
La mesure du temps de réverbération sans ventilation (courbe rouge) s’est déroulée sans problème. Après avoir mis en marche la ventilation (courbe rose), le temps de réverbération aux basses fréquences semble être plus court. Cependant, cela est très probablement dû à une incertitude de mesure accrue, car le flux d’air laminaire a considérablement augmenté le bruit de fond à basse fréquence.
Alors, quel est le niveau sonore réel des tirs ?
Lors des mesures d’orientation initiales, nous avons constaté qu’une position du microphone à côté du tireur, même avec un microphone à faible sensibilité, provoquait une condition de dépassement de gamme importante sur le sonomètre. Par conséquent, nous avons choisi une position à 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’entraînait pas un niveau de crête de dépassement de gamme de 154,1 dB ou plus.
En projetant ce nombre à une distance de 0,7 m (oreille au pistolet), le niveau de crête à l’oreille atteint 165,2 dB. À ce niveau, l’oreille non protégée serait très probablement endommagée de façon permanente par un traumatisme sonore.
Mesure du niveau sonore à une distance de 2,5 m
Une série de six tirs avec LCpkMax (bleu), LCIMax (rouge) et LAFMax (vert) à une distance de 2,5 m
La même série de tirs a été mesurée simultanément avec un deuxième appareil à une distance de 8,5 m. À cette position, le niveau de crête LCpkMax a encore atteint 143,8 dB.
Nous étions conscients du fait que, pour une mesure conforme aux normes des impulsions de très courte durée, il faudrait idéalement mesurer avec des taux d’échantillonnage plus élevés de 192 kHz (comme spécifié dans la norme américaine MIL-STD 1474E). Néanmoins, dans cette application de mesure, le taux d’échantillonnage existant de 48 kHz du sonomètre a permis une mesure suffisante et une précision reproductible en raison de la distribution de l’énergie spectrale de nos tirs mesurés. Si l’échantillonnage du XL2 n’était pas suffisant, nous aurions constaté de grandes variations du LCpkMax. Nous ne pourrions alors que conclure que la valeur réelle était au moins aussi élevée que notre mesure la plus élevée avec le sonomètre.
La même série de six tirs à une distance de 8,5 m
En projetant ces résultats de mesure sur notre scène de film d’action initiale, il devient très probable que tous les participants souffriraient de dommages auditifs après le premier tir, peu importe qui a tiré en premier.
Nous avons également étudié si le niveau de crête change avec la ventilation active. Le graphique ci-dessous montre que le bruit de fond entre les tirs augmente. Le niveau de crête n’a cependant pas été influencé.
Séquence de tir sans/avec/sans ventilation
Les tireurs entraînés savent que la protection auditive dans un stand de tir est obligatoire. L’atténuation d’une bonne protection auditive atteint 35 à 40 dB aux fréquences moyennes et élevées, tandis que les fréquences plus basses en dessous de 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 de crête aux oreilles du tireur atteint encore 130 dB. Pour les personnes très sensibles ou celles qui tirent fréquemment, il est recommandé de combiner la protection auditive avec un bouchon d’oreille ou un embout auriculaire supplémentaire.
Un restaurant public est situé dans l’espace à côté du stand de tir. Par conséquent, il était intéressant d’étudier l’isolation phonique du bruit des tirs.
Bruit de tir mesuré au stand de tir (à gauche), au vestibule (au centre) et au restaurant (à droite)
Sur la base du Leq à court terme, la porte du vestibule atténue de 44 dB, et dans la zone du restaurant, le bruit est atténué de 80 dB. À un niveau atténué de 65 dB, les tirs sont à peine audibles lorsque la climatisation et la musique de fond sont éteintes. Les mesures d’isolation phonique sont très efficaces.
Ambiance parfaite
Les valeurs mesurées du temps de réverbération et de l’isolation phonique confirment ce que l’œil perçoit dans la pièce. Les conditions acoustiques sont aussi agréables et fonctionnelles que le reste du stand de tir. Généralement, 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 offrir une ambiance confortable à nos tireurs », déclare Pasquale Carmelo Accardi, directeur de RMS Shooting et responsable de la sécurité et du fonctionnement. « Ma priorité absolue est que nos clients bénéficient de la meilleure formation possible et organisée individuellement dans nos installations. Cela n’est possible que lorsque tout le monde se sent en sécurité et à l’aise ».