Projet EV

Isolation phonique

Le comportement acoustique des matériaux dépend fortement de la fréquence du son.

A Bruit et atténuation du bruit

Les nuisances sonores proviennent la plupart du temps d’émissions sonores in-

cohérentes s’étendant sur une grande gamme de fréquences. Lorsque l’étendue des

fréquences présentes dans le son perçu couvre la totalité du spectre audible, on parle

alors de bruit. Il existe plusieurs sortes de bruits, en fonction de la répartition de

l’intensité sonore dans le spectre. Par exemple, un bruit de trafic routier a tendance

à s’atténuer dans les aigus. Dans un bâtiment, les mesures acoustiques doivent se

faire sur toute la gamme audible, et on utilise pour cela un bruit parfaitement réparti

de la même manière sur tout le spectre : on parle de bruit rose.

B.1 Indice d’exposition sonore

Il existe des normes encadrant très précisément l’exposition au bruit sur le lieu

de travail. Comme l’exposition est régulière, il convient de connaître le niveau sonore

auquel sont soumis des employés non pas ponctuellement, mais en termes de doses

reçues intégrées sur une période donnée. La perception du volume sonore étant en

partie modulée par des effets physiologiques, les mesures brutes d’intensité sonore

dans différentes gammes de fréquence sont pondérées par des courbes correctrices

normalisées. Différentes pondérations en fréquence sont utilisées, appelées dB(A),

dB(B) et dB(C) (cf. figure 8.4).

Figure 8.4 – Courbes approximatives de pondération A, B et C des puissances sonores

d’après la norme CEI 61672-1.

Chacun de ces filtres est utilisé dans des situations différentes, pour répondre

précisément à des définitions normées. Par exemple, on définit deux indices normés

pour caractériser une ambiance sonore dans un lieu donné :

— Lex,d : qui est le niveau sonore quotidien exprimé en dB(A)

— Lpc : Niveau crête pour des bruits d’impacts exprimé en dB(C

C.1 Lois des masses et des fréquences

Quels que soient les matériaux employés, il existe des propriétés d’atténuation

acoustique quasi universelles. Pour un matériau de construction standard mas-

sif, l’atténuation de l’amplitude d’une onde sonore par phénomènes de dissipation

d’énergie est quasi négligeable (pour une onde plane, q

00

' 0). L’isolation phonique

d’une paroi est donc essentiellement liée à sa capacité réfléchissante dans le local

d’émission. Dans le cas d’une cloison à simple paroi, une bonne isolation correspon-

dra donc à un faible coefficient α Sabine, ce qui n’est pas toujours compatible avec

les exigences de réverbération du local d’émission.

Dans le cas d’une simple paroi de masse par unité de surface µ, le matériau sera

mis en mouvement par une onde sonore incidente qui sera partiellement réfléchie et

transmise. L’application simple du principe fondamental de la dynamique à la paroi

sous l’effet des forces de pression sonore de part et d’autre permet d’écrire :

µ

dv

t

dt

= p

i

+ p

r

− p

t

En introduisant l’impédance de l’air Z =

√

κρ, on obtient le coefficient de transmis-

sion en amplitude pour la vitesse acoustique :

t =

v

t

v

i

=

1

1 + jπ

fµ

Z

198

III. Isolation phonique

Le coefficient de transmission en énergie s’écrit donc :

T = |

v

t

v

i

|

2

=

1

1 + (π

fµ

Z

)

2

Le coefficient d’atténuation sonore brut s’exprime donc par :

R

w

' 20 log

10

(fµ) + K (8.15)

Ceci constitue une généralité appelée loi des masses et des fréquences : pour

tous les matériaux, le R

w

...