Glossaire

Absorption

Les matériaux qui constituent la surface intérieure d'un local fermé reçoivent et réfléchissent de multiples ondes sonores.
Le coefficient d'absorption d'un matériau, noté α, est défini comme le pourcentage d'énergie acoustique absorbée lors d'une réflexion.

Sans unité, il s'exprime entre 0 et 1 (0 et 100 %). Le coefficient d'absorption du carrelage est proche de 0, celui d'un matelas en laine se rapproche de 1. Les matériaux les plus absorbants sont les matériaux poreux (textiles, laines, ...).

L'absorption dépend de la fréquence. Pour bien analyser les caractéristiques d'un matériau absorbant, il est important d'avoir accès à la courbe d'absorption en fonction de la fréquence. Une valeur unique normée αw est calculée afin d'avoir une idée globale. Elle peut être juxtaposée d'une lettre précisant s'il existe un pic d'absorption sur certaines fréquences : L pour les basses fréquences, M pour les medium et H pour les hautes fréquences. La notation sera la suivante : αw = 0,5(L) (pic d'absorption dans les basses fréquences).

Affaiblissement

L'affaiblissement Rw, exprimé en dB, est un indice unique qui donne la valeur de l'isolation acoustique d'un composant de construction (cloison, dalle de béton, vitrage, ...).
A cette valeur s'ajoute un terme correctif C ou Ctr qui prend en compte le type de bruit normalisé auquel on fait référence pour exprimer l'affaiblissement : C pour bruit rose et Ctr pour bruit de trafic (routier).

Attention, la valeur du Rw n'a pas de sens, seules les sommes Rw+C en intérieur et Rw+Ctr pour les façades représentent l'affaiblissement du composant à prendre en compte dans le dimensionnement et les calculs.

Il est noté Rw(C,Ctr) dans les documentations techniques (dans certains documents plus anciens, Rw+C et Rw+Ctr sont notés respectivement RA et RAtr).

Autre point important : bien que les deux s'expriment en dB, il ne faut pas confondre l'affaiblissement d'un composant avec l'isolement acoustique in situ (entre deux locaux ou vis-à-vis de l'extérieur) qui dépend, bien entendu, de l'affaiblissement des différents composants constituant le séparatif ou la façade.

Aire (ou surface) d'absorption - appelée aussi "aire d'absorption équivalente"

Le confort acoustique intérieur va être obtenu, entre autres, par l'ensemble des matériaux absorbants présents dans un local.
L'aire d'absorption d'un matériau A est défini comme sa surface multipliée par son coefficient d'absorption (A = S x αw).
Exemple : 5 m2 de moquette dont le coefficient est de αw = 0,3 donnent une aire A = 1,5 m2.

L'aire d'absorption d'un local est la somme des aires de chacun des matériaux présents :

Atotal = Aplafond + Amur + Amobilier + Amoquette + ...

Bande de fréquences

La division du spectre audible (20 Hz - 20 kHz) en bandes de fréquences peut être de deux types :

Les valeurs des fréquences centrales des bandes sont standardisées et utilisées dans les différentes normes et réglementations :

bandes

La plage 125 Hz - 4 000 Hz est la plus concernée par les différentes réglementations.

Il est aussi possible de découper le spectre en intervalles réguliers (exemple : 20 - 40 - 60 - ... - 19 960 - 19 980 - 20 000 Hz). L'intervalle est choisi en fonction des besoins, mais cette méthode n'est pas utilisée dans le domaine de l'ingénierie du bâtiment.

Bruit blanc et bruit rose

Bruit dans lequel l'énergie est répartie uniformément dans toutes les bandes de fréquences.
Il peut être :

Champ diffus et champ direct

Dans un volume fermé, le champ acoustique se décompose en deux champs distincts :

On appelle distance (ou rayon) critique la distance à la source où les deux champs sont identiques. Dans un local classique, cette distance est de l'ordre de 1 m. Ce qui signifie que lorsque l'on parle avec un interlocuteur à une distance supérieure au rayon critique, l'oreille perçoit plus le champ diffus que le champ direct. Ceci explique qu'en extérieur (absence complète de champ diffus), il soit nécessaire d'élever la voix pour tenir une conversation à quelques mètres de distance et de parler dans la direction de son interlocuteur.

Décibel (dB)

Unité de mesure du niveau de bruit ou du niveau de puissance acoustique.

Les niveaux sont donnés par les formules suivantes :

Le décibel est une unité très utilisée en acoustique. Attention, plusieurs grandeurs à ne pas confondre sont exprimées en dB :

Durée (ou temps) de réverbération

Dans un local fermé, temps que met le son à diminuer de 60 dB une fois la source de bruit éteinte.
Noté Tr, elle est exprimée en secondes.

Cette valeur donne une bonne indication du confort acoustique d'un local, bien que ce ne soit pas le seul critère.

Le Tr dépend de la fréquence ; dans la réglementation, le Tr (valeur unique) est la moyenne arithmétique des Tr des bandes 500, 1 000 et 2 000 Hz.

Echo

Notion très liée à la réverbération. Il existe en acoustique des locaux fermés, des échos bien spécifiques :

Ces deux types d'écho sont souvent peu perceptibles dans une acoustique très réverbérante. Ils peuvent devenir très gênants dès que l'on traite le local en absorption si la répartition des matériaux absorbants n'est pas bien étudiée.

Emergence d'une source de bruit

Différence arithmétique entre les niveaux sonores mesurés avec et sans la source de bruit incriminée.

Emergence = Ambiant - Résiduel

L'émergence s'exprime en dB.

Fréquence

Le son étant une oscillation de la pression autour de la pression atmosphérique moyenne, la fréquence est définie comme le nombre d'oscillations par seconde. Elle s'exprime en Hz (Hertz).

Indice fractile Lx

Niveau sonore dépassé x% du temps.

Le plus usité est le L50. Le L0 représente le niveau maximal, le L100, le niveau minimal.
Le L50 permet de « gommer » l’apparition de pollution sonore parfois importantes et non représentative (passage d’avion, klaxon, …).

fractile

Intelligibilité

Capacité d'un discours à être compréhensible par un auditeur. L'intelligibilité se mesure entre deux points d'un local à l'aide de différents critères tels que le STI, le RASTI ou le STIPA, établis en vue de quantifier cette notion inévitablement subjective.

Isolation phonique ou Isolement acoustique

La réglementation parle d'isolement acoustique alors que le langage classique parle d'isolation phonique ; il s'agit bien de deux notions identiques.

Il s'agit de capacité d'un séparatif (cloison, plancher, façade) à isoler du bruit émis à l'extérieur d'un local (en intérieur pour une cloison ou un plancher, en extérieur pour une façade).
Pour simplifier, l'isolation est la différence de niveau sonore entre l'émission et le local de réception.

Attention, l'isolation entre deux locaux n'est pas symétrique :
Il est possible d'obtenir une isolation de 35 dB d'une chambre vers un séjour (le séjour est le local de réception) et de 30 dB de ce même séjour vers cette même chambre (la chambre est le local de réception). Alors que l'affaiblissement des matériaux composant la paroi séparative est, bien entendu, constant.

Octave

Intervalle entre deux fréquences dont la fréquence supérieure est double de la fréquence inférieure. Octave vient de "huit" car il faut huit notes en musique pour parcourir une gamme (du do au do).

Pondération

Correction amenée sur chaque bande de fréquence afin de prendre en compte la sensibilité auditive en fonction de la fréquence, l'oreille percevant moins les graves que les aigus.

Il existe plusieurs pondérations, la Pondération A est la plus utilisée. Le niveau sonore s'exprime alors en dBA.

ponderation

Exemple : un son qui serait limité dans la bande de 125 Hz de 100 dB est perçu nettement moins fort qu'un son limité dans la bande 1 000 Hz de 100 dB également.
Le niveau sonore à 125 Hz est donc : Lp = 100 dB = 100 - 16,1 = 83,9  dBA. Il est donc perçu "aussi fort" qu'un son de 84 dBA limité dans la bande 1 000 Hz (pondération nulle).

Pression / puissance acoustique

Les deux grandeurs s’expriment en dB, d’où la possible confusion.

La pression acoustique, notée Lp, est une grandeur mesurable directement. C’est ce que l’oreille perçoit.
La puissance acoustique, notée Lw, n’est pas mesurable. Elle est déduite de la pression acoustique mesurée dans un environnement précis (champ libre, salle réverbérante, …).

La puissance est intrinsèque à une source de bruit et ne dépend pas de l’environnement.

Une analogie en optique permet de faciliter la compréhension de cette différence : la pression est à l’éclairement (lumen) ce que la puissance est à la l’ampoule (watt).

Formule de Sabine

Formule de base de l'acoustique des locaux fermés. Elle donne le temps de réverbération à partir de l'aire d'absorption et du volume V de la pièce : Tr = 0,16 V / A

Attention : cette formule n'est plus valable pour des locaux trop grands ou dont la répartition des matériaux absorbants n'est pas "homogène". Seule une étude plus approfondie permet de prendre en compte les effets dus à l'écho rasant, par exemple, qui vient altérer le résultat de cette formule simplifiée.