Notions d'acoustique

Quelques notions d'acoustique :

Le décibel

Le décibel est une échelle de mesure logarithmique en acoustique, c'est un terme sans dimension. Il est noté dB. Le décibel étant une échelle logarithmique, il est à remarquer que 80 dB + 80 dB = 83 dB 

et 80 dB + 90 dB = 90 dB. 

Le décibel A :

dB(A) La lettre A signifie que le décibel est pondéré pour tenir compte de la différence de sensibilité de l'oreille à chaque fréquence. Elle atténue les basses fréquences.

Le niveau de pression instantanée Lp :

Lp est le niveau de pression acoustique instantanée.

Lp s'exprime en dB.

Lp = 20 Log(p/p0) 

p0 = 2.10-5 Pascal (pression minimale perceptible par l'oreille humaine) 

p = pression acoustique sur le microphone 

Indice statistique L1 L10 L50 L90

Lorsque le bruit n'est pas stable, Il peut être caractérisé par:

- L1 : niveau dépassé pendant 1 % du temps.( bruit maximal ). 

- L10 : niveau dépassé pendant 10 % du temps.( bruit crête ). 

- L50 : bruit moyen. 

- L90 : bruit de fond. 

Indice énergétique, niveau de bruit équivalent : Leq

En considérant un bruit variable perçu pendant une durée T, le Leq représente le niveau de bruit constant qui aurait été produit avec la même énergie que le bruit réellement perçu pendant cette durée. 

Le Leq s'exprime en dB.

Indice d'exposition quotidienne : LEX,d

Le niveau d'exposition quotidienne LEX,d représente le niveau de bruit équivalent perçu durant une journée. 

LEX,d s'exprime en dB(A).

Indice énergétique SEL ou LEA

En considérant un bruit variable perçu pendant une durée T, le SEL représente le niveau de bruit émis pendant une seconde qui aurait été produit avec la même énergie que le bruit réellement perçu pendant cette durée. 

Le SEL peut être noté LEA et s'exprime en dB(A). 

Puissance acoustique Lw

Une source sonore rayonne de l'énergie acoustique, c'est sa puissance acoustique. Cette source génère un champ de pression acoustique fonction de sa puissance et des caractéristiques de réverbération de l'environnement dans lequel elle se trouve. 

Lw = 10 Log (W/W0) 

W0 = 1 pico Watt 

W = puissance rayonnée

Bandes d'Octaves et Niveau Global

La sensation de l'oreille en fréquence n'est pas linéaire. Plus elle est élevée plus il faut une grande variation de cette fréquence pour que l'impression de variation reste constante. 

Des valeurs de fréquences(exprimées en Hertz(Hz)) sont normalisées pour exprimer cette sensation: 

31,5 62,5 125 250 500 1000 2000 4000 8000Hz 

Nous parlerons ici d'octave comme les musiciens. Le niveau global correspond à la somme d'énergie de toutes les bandes d'octaves. Le niveau global est noté L.

Temps de réverbération

Le temps de réverbération Tr d'un local est le temps au bout duquel le niveau sonore a décru de 60dB lorsque l'on arrête brusquement une source sonore. Il est fonction de la surface d'absorption du local et de son volume. Il peut varier en fonction des fréquences, la sensation de confort acoustique d'un local est directement liée à sa courbe en fonction des fréquences. 

Le Tr s'exprime en seconde. 

Décroissance

La décroissance d'un local DL correspond à la diminution du niveau de pression acoustique lorsque l'on s'éloigne en doublant la distance d'une source de référence de bruit 'rose'. Cette grandeur caractérise la réverbération d'un local, c'est la référence de l'arrêté du 30 Août 1990 relative à la correction acoustique des locaux de travail. DL s'exprime en dB(A).

Bruit rose

Un bruit rose est un bruit normalisé ayant un spectre dont le niveau est le même sur toutes les bandes d'octaves.

Réflexion-absorption-transmission

L’énergie incidente à une paroi est réfléchie, absorbée, et transmise au travers de celle-ci.Les caractéristiques des matériaux qui permettent de quantifier ces différentes composantes sont :

Le coefficient d’absorption alpha sabine(indice global ou décomposé par bandes d’octaves) pour la composante absorbée.

L’indice d’affaiblissement(R global ou  décomposé par bandes d’octaves) pour la composante transmise au travers de la paroi.

Indice d'afflaibissement 

(murs, planchers, cloisons, portes et fenêtres)

1) Indice d'affaiblissement pondéré

Indice d’affaiblissement pondéré, avec ses termes d’adaptation, C pour un bruit rose à l’émission et C_tr pour un bruit de trafic routier à l’émission :

Symbole : R_w (C ; C_tr)

Unité : dB

2) Indice d'affaiblissement acoustique

- Indice d’affaiblissement acoustique calculé en dB(A) pour un bruit rose à l’émission

Symbole : R_w  + C ou RA

Unité : dB

- Indice d’affaiblissement acoustique calculé en dB(A) pour un bruit à l’émission de type trafic routier :

Symbole : R_w  + Ctr ou RAtr

Unité : dB

Attention : Ne pas confondre l’indice d’affaiblissement acoustique d’une paroi et l’isolement acoustique entre locaux séparés par cette paroi. Pour passer de l’indice R à un isolement D, il faut introduire l’influence de la dimension des locaux et des transmissions par les parois latérales. Pour les parois de séparation en maçonnerie lourde, l’isolement D est souvent inférieur de 5 à 6 dB à la valeur de l’indice. Pour les parois de séparation légères, l’écart en défaveur de l’isolement peut se situer entre 0 et plus de 10 dB.