ACOUSTIQUE 2

BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR
Systèmes Constructifs Bois et Habitat.
DOSSIER 11:
ACOUSTIQUE 2
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-PRODUCTION, PROPAGATION, PERCEPTION D’UN SON
COMMENT S’EN ISOLER ? (Partie 2)
(Partie 2)
I)ISOLATION ACOUSTIQUE.
Le bruit est une superposition de sons de niveaux acoustiques et de fréquences différents.
L’exposition au bruit peut être source de fatigue, de troubles auditifs ou même d’accidents.
Lors de la conception d’une nouvelle construction, le choix des matériaux est adapté à l’usage des futurs locaux
(habitation, local industriel, salle de concert…..) et à ses qualités acoustiques requises.
Quand l’onde sonore rencontre une paroi, l’énergie transportée par cette onde est décomposée en :
absorption, transmission, réflexion.
L’importance relative de chaque composante est caractéristique du matériau constituant la paroi.
Onde réfléchie
E3
Onde transmise
E2
niveau sonore du
local d ‘émission
Li
Niveau sonore du local
de réception :
Ltr
E :Energie transportée par l’onde incidente
E1 :Energie absorbée par la paroi
E2 :Energie transmise
E3 :Energie de l’onde réfléchie
E=E1+E2+E3
affaiblissement =Li-Ltr
Onde incidente
E
Cloison
E1
L’absorption dépend de la masse surfacique du matériau (en kg/m²) et de la fréquence du son.
L’affaiblissement acoustique en fonction de la masse surfacique est donné par des abaques.
L’indice d’affaiblissement R d’une paroi simple est, en première approximation, donné par la loi de masse pour
des fréquences supérieures à la fréquence de résonance de la paroi. La masse surfacique ms étant en abscisses.
R dépend du matériau constituant la paroi et de la fréquence des sons transmis Voir document
Exemple : la masse volumique d’une vitre (glace) est de 2500kg/m3, déterminer la masse surfacique si
ll’épaisseur est de 8 mm puis de 12mm, vérifier ces valeurs sur l’abaque. En déduire leur affaiblissement.
Relation entre facteur de transmission et affaiblissement phonique
Soit une paroi possédant un coefficient de transmission :. Le facteur ou coefficient de transmission
 = Ptr/Pi=Itr/Ii
L’affaiblissement phonique de la paroi est
.
R= Li-Ltr
Li=10 log Ii/I0 Ltr=10 log Itr/I0
R= Li-Ltr =10 log Ii/I0 -10 log Itr/I0
R= 10 log (Ii/Itr) =10 log (1/)=-10 log 
R est donné par le fabricant, le bruit utilisé pour les mesures est un bruit dit rose, il sert de
bruit d’émission de référence.
De l’autre côté de la paroi le niveau sonore est égale au niveau sonore de la face d’entrée
–R:
Ltr=Li-R
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Pour des cloisons homogènes, rigides, indéformables et de grandes dimensions par rapport à
la longueur d'onde, l'affaiblissement peut-être donné par des formules empiriques faisant
intervenir µ, la masse surfacique.
Exemple :
Si la paroi est dans l'air, on a, par exemple, pour 500 Hz :
-2
- Si µ < 200 kg.m
aff = 13,3 log µ
-2
- Si µ > 200 kg.m
aff = 15 log 4µ
 Si la paroi est constituée de plaques de juxtaposées, on a :
s1, s2, s3, sont les surfaces respectives, 1, 2, 3, leur
facteur de transmission, et  celui de la paroi, S la
surface totale:
 Si les plaques sont les unes contre les autres, l'onde sonore doit les traverser les unes
après les autres. On a alors:
 = 1 2 3
II)Temps de réverbération.
 Phénomène : Dans un local vide ,un son persiste quelques temps après son émission
puis decroît jusqu'à devenir inaudible
Il faut tenir compte des possibilités d’amplification du son par effet de réverbération.
La durée de réverbération est donnée par la formule de Sabine :
T=0,16.V/A
V :Volume du local
A : Absorption totale du local
A dépend des surfaces absorbantes S et des coefficients d’absorption  (voir document)
A=  i.Si
La durée de réverbération est le temps mis par l’intensité sonore à décroître jusqu'à un
millionième de sa valeur initiale( -60 db).
L’expérience à permis de définir pour chaque catégorie de local, le temps de réverbération
idéal :
Salle de conférence de 0,4 à 1s suivant le volume de la salle, grande salle de concert de 1,4 à
2,5s
 Pouvoir absorbant d’un local :
PA = i Si
Stot
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 Diminution du niveau sonore après correction acoustique :
PA1 = pouvoir absorbant de la salle avant traitement acoustique
PA2 = pouvoir absorbant de la salle après traitement acoustique
N = 10 log PA2
PA1
Exemple :
Soit un mur de séparation en brique de 25 m² ayant un coefficient d’absorption de αm=0,04
dont la moitié est recouverte d’un rideau long épais avec plis portant le coefficient
d’absorption αr à 0,5.
Déterminer l’aire d’absorption totale et en déduire la valeur du pouvoir absorbant PA1.
Calculer le pouvoir absorbant PA2, si le rideau recouvre l’ensemble du mur.
En déduire la diminution du niveau sonore, ΔN.
 Temps de réverbération optimum.
Le temps de réverbération optimum est donné , de façon empirique, par la formule de Sabine
a est un coefficient qui dépend de la nature de la manifestation (0,8<a<1,3)
V : volume du local
En tenant compte de l’intensité sonore des sources d’émission :
III)Isolement normalisé : Dn.
Cet isolement prend en compte le phénomène de réverbération dans le local de réception.
Dn =Li-Ltr+10.log (T/0,5)
En pratique, exemple de formule empirique :
Dn=R - 5dB(A) jusqu'à 50dB(A)
Dn=R - 7dB(A) au-delà de 50dB(A)
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III) Cas des parois discontinues : utilisation d’abaques
C’est la partie moins isolante qui provoque une diminution d’isolement par rapport à la
cloison continue. On utilise l’abaque de la figure 1 ci-dessous.
Exemple :
Une paroi isolante est constituée d’un mur de 12 m2 ayant un coefficient d’isolement brut de
46 dB percé d’une porte de 1,2m² ayant un coefficient brut de 16 dB
Rapport des surfaces Sm/Sp=12/1,2=10
Différence des isolements brut : Rm-Rp=46-16=30dB
On trace la droite passant par ces valeurs sur l’abaque, on obtient une diminution de
l’isolement du à la porte de 20dB, l’isolement réel de la paroi sera donc de 46-20=26dB.
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Bon à savoir :
 On mesure le bruit avec un sonomètre
Pour qu’il donne des résultats en accords avec les sensations auditives, on
pondère les résultats par des filtres A ,B ou C
On parle alors de dBA dBB ou dBC
 Distance :
Le niveau sonore diminue de 6dB chaque fois que l’on double la distance
par rapport à la source.
 Masse surfacique :
A 500Hz l’affaiblissement d’une paroi augmente de 4dB lorsque la masse
de la paroi est doublée par unité de surface.(masse surfacique).
 Fréquence :
Pour une paroi donnée l’affaiblissement acoustique augmente de 4dB
lorsque la fréquence du son incident est doublée.
 Etanchéité :
Plus la fréquence du son est élevée (son aigu), plus les jeux doivent être
réduits et les joints étanches pour faire barrière.
 On peut améliorer l’indice d’affaiblissement en utilisant des parois
doubles.
Il faut néanmoins se méfier des ponts acoustiques (coulures de mortier,
canalisations entre les parois, gravats, vis clous..).
 Les bruits solidiens :
 Bruits d’impacts
Solutions : dalles flottantes, moquettes, tapis.
 Bruits d’équipements
Solutions : liaisons élastiques, raccords souples.
 Absorption des sons :
Graves : absorption par résonateurs, matériaux minces avec de larges ouvertures placées sur
des alvéoles.
Médiums : panneaux perforés placés à une certaine distance de la paroi.
Aigus :matériaux légers, poreux, mous, placé en habillage de parois
 Isolation acoustique :
Des murs :
Projection de matériaux fibreux.
Panneaux de fibres minérales ou végétales (bois, tissus, moquettes, mousses).
Des plafonds :
Dalles suspendues en fibres, perforées ou non, à surface rugueuse, doublée de produits
acoustiques absorbants.
Du sol :
Tapis moquettes, mousses caoutchoutées.
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Absorption :
Exemples de coefficients d’absorption
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