Isolation PhoniqueIsolation Phonique

I incidente = I réfléchie + I absorbée + I transmise

Facteur de réflexion : ρ = I réfléchie / I incidente

Facteur d’absorption : α = (I absorbée + I transmise) / I incidente

Facteur de transmission : ζ = I transmise / I incidente

R = 10 Log 1/ζ

R = 10 Log SIi/SIt = 10 Log Wi/Wt

Ii It1

S1

Indice d’affaiblissement R de la paroi continue :

R caractérise la paroi par la définition de sa performance acoustique

Li L2

Facteur de transmission : ζ = I transmise / I incidente

Indice d’affaiblissement : R = 10 Log 1/ζ

R = 10 Log SIi/SIt = 10 Log Wi/Wt

Ii It1

It2

S1

S2

Indice d’affaiblissement R de la paroi discontinue :

Stot ζ = S 1 ζ 1 + S 2 ζ 2

Rtot = 10 Log 1/ζtot

Rtot = 10 Log

S1 10

S 1 + S 2

+ S2 10

-R1

10

-R2

10

Li L2

Wi

W3 W2

Li L2

Transmissions latérales (indirectes)

W1 R’ = 10 Log Wi

W1 + W2 + W3

Indice d’affaiblissement R’ de la paroi discontinue en tenant compte de

l’influence des transmissions indirectes :

Isolement acoustique normalisé d’un petit élémentIsolement acoustique normalisé d’un petit élément

Surface très faible => imprécision dans la détermination de R

Li

A

L2 D’où la définition suivante :

Dne = L1 – L2 - 10 Log A/A0

La transmission est supposée se produire uniquement par le petit élément

et We la puissance transmise par le petit élémentSi W1 la puissance acoustique incidente

WeW1

= 10 10

Ss Ss Ss

- DneA0

Performance d’un bâtiment

Isolement brut : D = L1 – L2 L1 et L2 sont les niveaux réverbérés (champs diffus)

Isolement standardisé :

A = aire d’absorption local de réception

Mesure in situ

Dn = L1 – L2 - 10 Log A/A0Isolement normalisé :

A0 = 10 m² (aire d’absorption équivalente de référence)

Dnt = L1 – L2 + 10 Log T/T0

T0 = 0,5 sec. (durée de réverbération de référence pour les habitations)

Norme Européenne EN12354-1

L’isolement brut dépend de l’acoustique interne du local de réception, plus il est réverbérant, plus le niveau sonore y est élevé, et donc la mesure de l’isolement brut faible.

Relations entre les grandeurs

Sc

Dn = R + 10 Log 10/Sc

Dnt = R + Log 0,32 V

D = R + 10 Log A

SsSs = Surface de séparation

Indice d’affaiblissement des parois simples :

Le niveau sonore du bruit rayonné par la paroi est d’autant plus faible que la paroi est lourde (champ incident diffus)

De nombreuses mesures ont montré que :

Loi de Masse et loi de Fréquence Loi de Masse et loi de Fréquence expérimentales expérimentales

Si Fréquence x 2 R + 4 dB Si Masse x 2 R + 4 dB

12,5 kg/m² 28 dB 75 Hz 28 dB25 kg/m² 32 dB 125 Hz 32 dB50 kg/m² 36 dB 250 Hz 36 dB

100 kg/m² 40 dB 500 Hz 40 dB200 kg/m² 44 dB 1 000 Hz 44 dB400 kg/m² 48 dB 2 000 Hz 48 dB800 kg/m² 52 dB 4000 Hz 52 dB+

4 d

B

Loi expérimentale de masse Loi expérimentale de fréquence

- 4

dB+

4 d

B

- 4

dB

Les calculs théoriques de l’indice d’affaiblissement acoustique obtenu avec une paroi simple soumise à des ondes planes parallèles à la paroi montrent que chaque fois qu’on double la masse par unité de surface de la paroi, on augmente R de 6 dB.

Idem pour la fréquence.

Loi de Masse et loi de Fréquence théoriques Loi de Masse et loi de Fréquence théoriques

Pour toutes les fréquences supérieures à une fréquence critique, il y a des ondes en coïncidence, donc des chutes d’isolation par rapport à la loi de masse théorique. La baisse d’indice d’affaiblissement la plus forte se produit lorsque la fréquence de son incident est égale à la fréquence critique de la paroi.

Fréquence critique dépend :

rigidité du matériaux et masse de la paroi

Ondes incidentes…Ondes incidentes…

Fréquence critique Fréquence critique

Elle est faible pour une paroi très rigide

Fréquence critique dépend :

Rigidité du matériaux et masse de la paroi

A la Fc, la baisse de R dépend des pertes internes du matériau.

Si F < Fc loi de masse, 6 dB par octave

Diminution de l’indice d’affaiblissement à la Diminution de l’indice d’affaiblissement à la fréquence critique fréquence critique

Caractéristiques de matériaux Caractéristiques de matériaux utilisés en isolation utilisés en isolation

Loi expérimentale ou Loi expérimentale ou théorique ?théorique ?

Paroi double Paroi double

A la loi de masse, à la diminution de l’indice d’affaiblissement à la fréquence critique, se rajoute un phénomène de résonance :

Par ailleurs : ondes stationnaires entre les deux parements 2 f0, 3 f0…

Paroi double / Paroi simpleParoi double / Paroi simple

Indice d’affaiblissement Indice d’affaiblissement et fréquenceet fréquence

Utilité des nouveaux indices :