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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
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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
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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
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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 :
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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
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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.
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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
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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
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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
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Ondes incidentes…Ondes incidentes…
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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
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Diminution de l’indice d’affaiblissement à la Diminution de l’indice d’affaiblissement à la fréquence critique fréquence critique
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Caractéristiques de matériaux Caractéristiques de matériaux utilisés en isolation utilisés en isolation
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Loi expérimentale ou Loi expérimentale ou théorique ?théorique ?
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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…
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Paroi double / Paroi simpleParoi double / Paroi simple
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Indice d’affaiblissement Indice d’affaiblissement et fréquenceet fréquence
Utilité des nouveaux indices :