Depuis quelques années j’ai passé pas mal de temps à chercher des infos théoriques et pratiques sur l’insonorisation des voitures, et à essayer de choisir les meilleurs matériaux et techniques. Voici plus ou moins en vrac les éléments que j’ai accumulés avec le temps. Tout ce qui suit est une opinion de quelqu’un non qualifié en physique ou acoustique, basée sur des recherches et expériences personnelles. Je n’ai pas non plus beaucoup de pratique, avec seulement deux véritables projets jusque là à mon actif. Il est probable que certaines infos soient inexactes, et je modifierai ces posts au fur et à mesure que j’en saurai plus. Vous pouvez contribuer à l’amélioration du sujet si vous voyez des choses à corriger ou à compléter. J'utilise quelquefois les mots anglais pour désigner les produits, simplement parce qu'on trouve plus d'information sur le sujet et les matériaux en anglais.
L’objectif et ce qu’on peut espérer de façon réaliste
Avant de commencer, il est important de déterminer les limites et fixer les attentes. Si on veut arriver à une voiture SILENCIEUSE, inutile de se lancer - c’est impossible. En revanche si on veut arriver à une voiture PLUS SILENCIEUSE QU’AU DEPART, on a une chance Il faut être réaliste : le mieux qu’on pourra atteindre est un mieux, pas le silence complet. Il est également difficile de chiffrer les résultats (cf. partie Contraintes plus bas). Pour moi le but sera atteint si le conducteur, et idéalement des personnes qui ne sont pas au courant du projet, remarquent nettement la différence entre avant et après.
Il y a deux effets bonus qui pour moi ne sont pas prioritaires, mais tout à fait bienvenus. D'un côté, suivant les travaux et la voiture de départ, le son rendu par le système audio pourra être grandement amélioré ; de l'autre, l’isolation thermique de la voiture aussi (moins besoin de climatisation et de chauffage). Je considère par la suite ces avantages comme des "effets secondaires", et non comme des objectifs. Les personnes qui cherchent surtout des infos sur l'amélioration de la qualité du son dans une voiture trouveront ailleurs des infos plus pertinentes.
Les contraintes
Il y a d’abord les contraintes physiques et inévitables.
Les vitres représentent un maillon faible sur lequel on ne peut quasiment pas agir. Je continue à chercher mais je ne connais pas de film aftermarket qui ait une efficacité prouvée sur le bruit. Si les vitres sont faibles (=fines et simple vitrage), il y a des chances qu’elles ruinent une grande partie du travail. Inversement des vitres épaisses et idéalement feuilletées ("double vitrage") offrent une bien meilleure protection contre le bruit, et renforcent ce « maillon faible ». On peut comparer quelques épaisseurs de vitres sur le forum.
La paroi coupe-feu située entre le moteur et la cabine est extrêmement peu accessible sans déposer le moteur et l’ensemble du tableau de bord. On pourra travailler sur le haut et le bas (côté moteur) et le bas (côté cabine), peut-être le haut côté cabine en déposant une partie du tableau de bord.
De même il faut savoir qu’une partie du principe même de l’insonorisation repose sur la masse des matériaux. Il faut donc suivant l’étendue du projet s’attendre à un ajout de poids sur la voiture. Suivant diverses sources, ajouter 100 kg de masse augmente la consommation d’environ 7-8%. A chacun de voir si quelques dizaines de kg sont acceptables ou non.
Je ne mentionnerai pas les facteurs qui dépendent de vous : le temps et l’argent
Pour finir, on veut souvent quantifier les résultats et mesurer le niveau de bruit, pour avoir une idée du résultat de tous ces efforts. Après pas mal de recherches, je suis très circonspect : en gros, je n’ai pas confiance dans les mesures "fines" de bruits. Naturellement, je préfère 40 plutôt que 140 dB, mais voir une différence de 2 ou 3 dB sur un appareil ne me dit rien du tout. Il y a plein de raisons à ça :
Bref, tout ça pour dire que dans mon esprit les mesures sont moins importantes que le ressenti. Le principal objectif doit être d’apprécier le résultat, pas d’apprécier la mesure du résultat. Ça ne m’empêche pas de chercher toujours un moyen de mesure dans lequel j’ai confiance, peut-être qu’un jour…
Quelques éléments de base
Le son est composé de vibrations : la vibration de l’air, elle-même provoquée par quelque chose de chose qui vibre (donc la seule voiture SILENCIEUSE était la Jeep lunaire des missions Apollo ) En voiture, en général le « quelque chose » est du métal ou du plastique - châssis-coque, panneaux de carrosserie, garnitures, pneus qui se déforment en roulant… Pour réduire le bruit, il faut réduire la vibration de l’air et donc de ce qui la provoque.
Pour bien comprendre les différents choix, il faut aussi réaliser que le bruit se comporte comme toutes les ondes, par exemple la lumière : si on bouche 100% d’une fenêtre, on supprime 100% de la lumière. Cependant il suffit d’ouvrir quelques pour-cent de la fenêtre pour avoir 30 ou 40 % de la lumière qui entre de nouveau par diffusion et diffraction. C’est comme une passoire, mais en pire : il faut non seulement essayer de boucher jusqu’au dernier trou pour arriver au bout du problème, mais en plus les « derniers » trous sont ceux qui laissent le plus passer ; contrairement à une passoire, ce n’est pas linéaire. Ça rend les choses plus difficiles et explique aussi pourquoi les détails d’installation comptent autant que les matériaux.
Un autre élément important est la tendance du son à rebondir, ou à être réfléchi, sur les différents obstacles. Un son qui entre dans l’habitacle sera plus ou moins absorbé lors de chacune de ces réflexions ; par exemple les sièges cuir absorbent moins que des sièges tissu. C’est un élément important à comprendre parce que ça permet de « réduire les dégâts » - même une fois entré dans l'habitacle, le bruit peut être plus ou moins piégé.
Les problèmes
Dans notre cas les problèmes sont les sources de bruit.
Le moteur - le bruit passe principalement à travers la cloison coupe-feu du compartiment moteur, mais aussi à travers le capot et le pare-brise. Vive la voiture électrique...
Les pneus - le bruit passe par deux chemins : bruit aérien par les passages de roue et par le dessous de la caisse, et bruit solidien par la structure de la voiture (suspension).
Les bruits aérodynamiques (« le vent » ou les bruits d’air) augmentent avec la vitesse, et ce de façon plus que linéaire. Ils sont augmentés par tous les objets saillants de la voiture (pneus, antenne, rétroviseurs, joints mal positionnés, panneaux de porte ou de carrosserie mal alignés, …).
Les bruits extérieurs à la voiture : le reste de la planète. Évidemment une partie du bruit généré par la voiture peut se réfléchir sur les obstacles et revenir comme un bruit extérieur.
Je ne mentionne pas les rossignols et autres grincements de la voiture elle-même, c’est un autre sujet. Enfin, pour les bruits des passagers, je ne peux rien faire
L’objectif et ce qu’on peut espérer de façon réaliste
Avant de commencer, il est important de déterminer les limites et fixer les attentes. Si on veut arriver à une voiture SILENCIEUSE, inutile de se lancer - c’est impossible. En revanche si on veut arriver à une voiture PLUS SILENCIEUSE QU’AU DEPART, on a une chance Il faut être réaliste : le mieux qu’on pourra atteindre est un mieux, pas le silence complet. Il est également difficile de chiffrer les résultats (cf. partie Contraintes plus bas). Pour moi le but sera atteint si le conducteur, et idéalement des personnes qui ne sont pas au courant du projet, remarquent nettement la différence entre avant et après.
Il y a deux effets bonus qui pour moi ne sont pas prioritaires, mais tout à fait bienvenus. D'un côté, suivant les travaux et la voiture de départ, le son rendu par le système audio pourra être grandement amélioré ; de l'autre, l’isolation thermique de la voiture aussi (moins besoin de climatisation et de chauffage). Je considère par la suite ces avantages comme des "effets secondaires", et non comme des objectifs. Les personnes qui cherchent surtout des infos sur l'amélioration de la qualité du son dans une voiture trouveront ailleurs des infos plus pertinentes.
Les contraintes
Il y a d’abord les contraintes physiques et inévitables.
Les vitres représentent un maillon faible sur lequel on ne peut quasiment pas agir. Je continue à chercher mais je ne connais pas de film aftermarket qui ait une efficacité prouvée sur le bruit. Si les vitres sont faibles (=fines et simple vitrage), il y a des chances qu’elles ruinent une grande partie du travail. Inversement des vitres épaisses et idéalement feuilletées ("double vitrage") offrent une bien meilleure protection contre le bruit, et renforcent ce « maillon faible ». On peut comparer quelques épaisseurs de vitres sur le forum.
La paroi coupe-feu située entre le moteur et la cabine est extrêmement peu accessible sans déposer le moteur et l’ensemble du tableau de bord. On pourra travailler sur le haut et le bas (côté moteur) et le bas (côté cabine), peut-être le haut côté cabine en déposant une partie du tableau de bord.
De même il faut savoir qu’une partie du principe même de l’insonorisation repose sur la masse des matériaux. Il faut donc suivant l’étendue du projet s’attendre à un ajout de poids sur la voiture. Suivant diverses sources, ajouter 100 kg de masse augmente la consommation d’environ 7-8%. A chacun de voir si quelques dizaines de kg sont acceptables ou non.
Je ne mentionnerai pas les facteurs qui dépendent de vous : le temps et l’argent
Pour finir, on veut souvent quantifier les résultats et mesurer le niveau de bruit, pour avoir une idée du résultat de tous ces efforts. Après pas mal de recherches, je suis très circonspect : en gros, je n’ai pas confiance dans les mesures "fines" de bruits. Naturellement, je préfère 40 plutôt que 140 dB, mais voir une différence de 2 ou 3 dB sur un appareil ne me dit rien du tout. Il y a plein de raisons à ça :
- les appareils mesurent une pression acoustique qui n’est pas liée à la perception humaine. L’oreille n’a pas la même sensibilité pour toutes les fréquences audibles : un son de 50 dB à 1000 Hz produit une sensation auditive plus forte qu’un son de 50 dB à 100 Hz. Donc une seule valeur moyenne mesurée pour tout une gamme de fréquences est impossible à comparer à une autre valeur moyenne pour une autre gamme de fréquences après insonorisation. Certains appareils essaient de « simuler une oreille humaine » avec l’utilisation de filtres et de pondérations mais je reste circonspect.
- les appareils de mesure quantifient mais ne qualifient pas : je préfère écouter du Mozart à 60 dB que du rap à 40 dB, et c’est pareil pour le reste des sons et bruits - il y a des sont plus forts qui sont plus agréables que des sons moins forts. On peut se sentir mieux dans une voiture un peu plus bruyante (si si…) suivant la façon dont le bruit se comporte par rapport à nos autres sensations.
- de façon liée, on peut trouver plus agréable une voiture où tous les bruits sont à peu près au même niveau (de préférence faible…) à une autre où une seule source subsiste. Deux exemples de mon expérience personnelle : sur une Tesla S, l’absence du bruit du moteur fait ressortir les bruits aérodynamiques et de roulement, qui par contraste paraissent désagréables. Sur la Mondeo hybride, c’est l’inverse : le bruit du moteur, bien qu’objectivement d’un niveau acceptable, choque dans le silence du reste. Dans les deux cas, c’est la différence marquée entre les différents types de bruits qui est perceptible plus que le faible niveau de bruit global.
- la plupart des appareils de mesure abordables sont peu précis et peu fiables. Pour une même source ils peuvent donner une valeur qui varie dans le temps...
- il est quasi impossible d’avoir des conditions de test exactement similaires. Il suffit que la route soit un peu mouillée, que le vent aille dans une autre direction, avec une force différente etc. et les mesures changent. Je ne parle même pas de la difficulté de conduire de la même façon d’une fois sur l’autre : même un régulateur de vitesse n’est pas assez précis, et sur une hybride le régime moteur peut varier pour une même vitesse donnée.
Bref, tout ça pour dire que dans mon esprit les mesures sont moins importantes que le ressenti. Le principal objectif doit être d’apprécier le résultat, pas d’apprécier la mesure du résultat. Ça ne m’empêche pas de chercher toujours un moyen de mesure dans lequel j’ai confiance, peut-être qu’un jour…
Quelques éléments de base
Le son est composé de vibrations : la vibration de l’air, elle-même provoquée par quelque chose de chose qui vibre (donc la seule voiture SILENCIEUSE était la Jeep lunaire des missions Apollo ) En voiture, en général le « quelque chose » est du métal ou du plastique - châssis-coque, panneaux de carrosserie, garnitures, pneus qui se déforment en roulant… Pour réduire le bruit, il faut réduire la vibration de l’air et donc de ce qui la provoque.
Pour bien comprendre les différents choix, il faut aussi réaliser que le bruit se comporte comme toutes les ondes, par exemple la lumière : si on bouche 100% d’une fenêtre, on supprime 100% de la lumière. Cependant il suffit d’ouvrir quelques pour-cent de la fenêtre pour avoir 30 ou 40 % de la lumière qui entre de nouveau par diffusion et diffraction. C’est comme une passoire, mais en pire : il faut non seulement essayer de boucher jusqu’au dernier trou pour arriver au bout du problème, mais en plus les « derniers » trous sont ceux qui laissent le plus passer ; contrairement à une passoire, ce n’est pas linéaire. Ça rend les choses plus difficiles et explique aussi pourquoi les détails d’installation comptent autant que les matériaux.
Un autre élément important est la tendance du son à rebondir, ou à être réfléchi, sur les différents obstacles. Un son qui entre dans l’habitacle sera plus ou moins absorbé lors de chacune de ces réflexions ; par exemple les sièges cuir absorbent moins que des sièges tissu. C’est un élément important à comprendre parce que ça permet de « réduire les dégâts » - même une fois entré dans l'habitacle, le bruit peut être plus ou moins piégé.
Les problèmes
Dans notre cas les problèmes sont les sources de bruit.
Le moteur - le bruit passe principalement à travers la cloison coupe-feu du compartiment moteur, mais aussi à travers le capot et le pare-brise. Vive la voiture électrique...
Les pneus - le bruit passe par deux chemins : bruit aérien par les passages de roue et par le dessous de la caisse, et bruit solidien par la structure de la voiture (suspension).
Les bruits aérodynamiques (« le vent » ou les bruits d’air) augmentent avec la vitesse, et ce de façon plus que linéaire. Ils sont augmentés par tous les objets saillants de la voiture (pneus, antenne, rétroviseurs, joints mal positionnés, panneaux de porte ou de carrosserie mal alignés, …).
Les bruits extérieurs à la voiture : le reste de la planète. Évidemment une partie du bruit généré par la voiture peut se réfléchir sur les obstacles et revenir comme un bruit extérieur.
Je ne mentionne pas les rossignols et autres grincements de la voiture elle-même, c’est un autre sujet. Enfin, pour les bruits des passagers, je ne peux rien faire
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