isolation acoustique, acoustique des locaux d'écoute
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Il existe sur ces sujets beaucoup de confusions,
de solutions erronées proposées ....
Seule une approche rigoureuse permet de les éviter

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Patrick Carré

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Isolement acoustique entre locaux.

L’isolement acoustique caractérise la transmission du bruit d’un local vers un autre. Il prend en compte toutes les formes de transmissions. Voir transmissions du bruit.
C’est l’isolement qui définit la qualité de l'isolation, donc de confort, et qui intéresse l’usager. L'isolation est bonne lorsque l'isolement est grand.
L’affaiblissement R est la caractéristique d'une paroi dans son ensemble, avec ses matériaux et composants voir parois simples, parois composées

L'isolement se calcule et se mesure.
Dans les logemenst récents, construits à partir de 1970, les isolements entre pièces de logements différents sont réglementés.
Avant il n'existait aucune règle, donc tout est possible ...

Dans tout local, le niveau sonore diminue en s’éloignant de la source, puis, au-delà d’une distance appellée distance critique, est constant. Cette distance critique est en général plutôt faible par rapport aux dimensions des locaux. Voir propagation : ces phénomènes y sont expliqués en détail. Il s’agit d’une relative simplification, tout à fait acceptable. L’influence de cette approximation est négligeable dans les problèmes d’isolation.
Le niveau sonore peut donc être considéré comme constant en tous points du local « pas trop près » de la source de bruit. Ce qui veut dire souvent un ordre de grandeur d’1 mètre dans une pièce d’habitation.


Définition de l'isolementL’isolement est tout simplement la différence entre ces 2 niveaux sonores qui existent dans la majeure partie de chaque local, « pas trop près » de la source de bruit.
La source de bruit dans le local émission ne doit pas être proche de la paroi de séparation.
Dans le local réception, c’est la paroi sur toute sa surface qui est la source de bruit ; le niveau L2 existe donc « suffisamment loin » de la paroi de séparation.

Par définition, l'Isolement brut est : Db = L1 - L2

Les niveaux sonores sont définis en fonction de la fréquence ou globalement en dBA, l’isolement aussi.
Il n'y a qu'un isolement d'un local vers un autre.


Loi de l'isolement
La loi de l’isolement permet le calcul, en ne tenant compte que de la transmission directe voir transmissions :

Db = L1 - L2 = R + 10 Log ( A2 / Sp )     en dB

  •  R indice d'affaiblissement de la paroi voir parois simples, parois composées, parois doubles
  •  A2 surface d'absorption du local réception voir absorption, réverbération

    Sp surface de séparation entre les locaux = surface de la paroi commune, peut être différente en dimensions de la totalité d’une paroi du local : il faut pour dimensionner Sp connaître précisément la géométrie des 2 locaux.

L’isolement Db dépend principalement de l’affaiblissement R (relation linéaire directe) et secondairement ( terme log à influence plus faible) de la surface de séparation Sp et de l’absorption totale A2 du local réception.
A2 = 0,16 V2 / Tr2  formule de Sabine voir absorption, réverbération

Les 2 termes « acoustiques » R et A2 (ou Tr2 ) dépendent (en général, beaucoup) de la fréquence, et n’ont rien à voir entre eux. Ils sont des caractéristiques de matériaux complètement différents. Donc l’isolement varie (beaucoup) avec la fréquence.


Sens de l'isolement
Puisque le terme A2 caractérise le local réception, l’isolement « a un sens » c’est à dire que l’isolement du local 1 vers le local 2 n’est pas (tout à fait) égal à l’isolement du local 2 vers le local 1 ; en général la différence est faible ( < 3 dB ) si les locaux sont semblables, dimensions et absorption du même ordre de grandeur ; mais on trouve des cas particuliers, de locaux très différents en dimensions et en usage, où elle est plus importante.


Influence de l'absorption
On constate que l’absorption A2 dans le local réception, et seulement dans ce local, influe positivement sur l’isolement. Dans le principe un traitement acoustique augmentant l’absorption dans le local où il y a gêne peut améliorer le confort en diminuant le niveau de bruit.
Dans la pratique, et parce que A2 est numérateur d’une fraction derrière l’opérateur log, cette influence bénéfique est dans la majorité des cas très modérée.
Poue analyser cette influence, se reporter à la courbe de propagation dans un local voir propagation ou à l’application excel/calc isolement-acoustique.xls qui permet de faire varier le temps de réverbération Tr2 et de voir son influence ( voir conditions de fonctionnement en page d'accueil ).
Avec l’un de ces moyens, ou à la machine à calculer, on se rend compte qu’un doublement de A2, ou division par 2 de Tr2, permet de diminuer L2 de 3 dB.

Si l’absorption est faible, on peut envisager de gagner ainsi quelques dB en l’augmentant. Si elle est moyenne ou élevée, ce type de solution est inefficace. voir matériaux absorbants.
En tous cas, l’ajout de matériaux absorbants dans le local émission n’a aucune influence sur l’isolement. Il s’agit là d’une erreur courante.

conclusion
  • Le niveau sonore en provenance d'un autre local est constant à partir d'une certaine distance, plutôt faible, de la paroi de séparation;l'isolement entre 2 locaux est la différence entre ces niveaux sonores constants dans la majeure partie de chaque local;
  • l'isolement correspondant à la transmission directe à travers la paroi de séparation (ou paroi commune) dépend essentiellement de l'affaiblissement de la paroi
  • l'absorption du local recevant le bruit a une influence positive, mais en général faible; il n'y a que dans un local très réverbérant qu'on peut espérer une amélioration sensible en l'augmentant
  • l'absorption dans le local émettant le bruit n'a aucun effet
  • pour améliorer une isolation, il faut donc augmenter l'affaiblissement de la paroi , la solution dépend du type de paroi : composée ou pas
suite :   parois simples      parois doubles       parois composées

Site réalisé par Patrick Carré, ingénieur INSA, EX prof acoustique IUT, licence Réhanilitation Bâtiments, Université Lyon 1, conseil acoustique en Rhône Alpes
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