Building acoustics: Sound insulation and how it is evaluated

Acoustique du bâtiment: isolement acoustique et évaluation

Les personnes ayant déjà été dérangé par des voisins bruyants, ont conscience des performances acoustiques de leur immeuble. Ce type de nuisances est non seulement lié au comportement du voisinage, mais également aux propriétés d’isolement acoustique du bâtiment. Plus le niveau d’atténuation de bruit des cloisons séparatives entre l’appartement voisin et le vôtre est faibles, plus le risque d’être gêné par les nuisances sonores est élevé.

SLM Buyers guideTÉLÉCHARGEZ LE LIVRE BLANC:
DU SONOMÈTRE À LA CAMÉRA ACOUSTIQUE

L’ACOUSTIQUE DU BÂTIMENT : QU’EST-CE C’EST ?

Les études acoustiques dans le bâtiment permettent de définir comment se propage le bruit entre plusieurs logements ou plusieurs pièces, par la mesure et l’évaluation des niveaux sonores. Dans ce domaine, on distingue deux principales sources de bruit: les bruits aériens (musique, voix) et les bruits solidiens (bruits d’impact, bruits de pas…). Bien que des émissions transmises d’un appartement à l’autre soient principalement dues à la propagation de bruits aériens directement au travers des parois, une partie non négligeable est due, indirectement, à la structure même du bâtiment.

La réglementation liée à l’acoustique du bâtiment stipule des niveaux précis d’isolement acoustique à ne pas dépasser pour les appartements et maisons mitoyennes. L’isolement acoustique dépend des cloisons séparatives du bâtiment et non pas des caractéristiques internes de la pièce. Pour les bâtiment neufs notamment, des mesures strictes doivent être effectuées afin de valider la conformité aux textes normatifs. Elles consistent tout simplement à mesurer le niveau de bruit transmis entre une pièce d’émission contenant la source de bruit, et une pièce de réception. La figure ci-dessous illustre une mesure de l’isolement de bruit aérien qui, en résumé, correspond à la différence des niveaux de bruit entre la pièce émettrice de bruit et la pièce de réception.

Measurement setup 

Fig. 1 : A : Source sonore, B : Microphone, C : Sonomètre, D : Cloison séparative

ÉQUIPEMENT DE MESURE

La mesure en acoustique du bâtiment nécessite un équipement spécialisé, principalement composé de:

Le paragraphe suivant présente les spécificités des sources sonores utilisées en acoustique du bâtiment.

QU’EST-CE QU’UNE SOURCE SONORE OMNIDIRECTIONNELLE ?

Les haut-parleurs utilisés en acoustique du bâtiment n’ont rien de comparable avec ceux utilisés pour écouter de la musique. Les normes qui définissent les méthodes de mesure en acoustique du bâtiment, imposent l'utilisation de de sources de bruit omnidirectionnelles. Alors que les enceintes de votre système audio de salon émettent les sons en direction de la position d’écoute, une enceinte omnidirectionnelle permet une diffusion du bruit dans toutes les directions. Une couverture omnidirectionnelle s’obtient généralement en utilisant 12 haut-parleurs disposés uniformément selon un schéma dodécaédrique – ainsi, la terminologie "haut-parleur dodécaédrique" est parfois utilisé pour qualifier une source sonore.

OmniPower-Type-4292

La source omnidirectionnelle permet de diffuser rapidement dans la pièce ce qui s’apparente à un champ sonore diffus, ce qui signifie que le niveau de pression acoustique est identique dans toute la pièce, et que les ondes sonores se propagent dans toutes les directions. En théorie, si le champ est parfaitement diffus, quel que soit le positionnement du microphone, le niveau pression acoustique mesuré est exactement le même. Dans la pratique, un champ sonore n’est jamais parfaitement diffus, pour cette raison la réglementation exige de calculer une moyenne déterminée selon des mesures effectuées en plusieurs point de la pièce.

EXIGENCES DE HAUT-PARLEUR

De nombreuses sources omnidirectionnelles de différentes marques, sont disponibles sur le marché. Bien que semblables en apparence, il est important de s’informer et de comprendre leurs spécificités techniques. En effet les performances liées à leurs fonctionnalités principales (liées à la qualité des mesures) et secondaires (liées à l’ergonomie) peuvent varier.

Les principales caractéristiques d’une source sonore utilisée en acoustique du bâtiment sont définies selon la norme ISO 16283-1. La norme ISO 3382-1 définit les exigences en matière d’acoustique des salles.

  • Directivité: Le son doit être émis de manière égale et dans toutes les directions par la source sonore, cela signifie que le haut-parleur doit être omnidirectionnel. Le degré de directivité est défini par les normes, et dépend uniquement de la source, et ne doit pas être influencé par les propriétés de la salle.
  • Spectre: Bien que l’étude de l’isolement acoustique soient basée sur une mesure différentielle, les normes stipulent que la différence entre les bandes adjacentes 1/3 d’octave est fixée à 6 dB au maximum. Comme la réponse en fréquence de la salle influence le résultat, cette exigence concerne davantage la méthode de mesure que l’équipement utilisé. En résumé, l’objectif est d’avoir un signal source le plus plat possible pour réaliser les mesures
  • Niveau de puissance acoustique: La puissance sonore de la source doit être suffisamment élevée afin que le niveau de pression acoustique soit nettement supérieur au niveau de bruit de fond. Cette exigence impacte à la fois la source et l’amplificateur de puissance. Typiquement, une source omnidirectionnelle de qualité, dédiée à l’acoustique du bâtiment générera 100 dB par bande de fréquence
  • Stabilité du niveau sonore: Pour s’adapter aux mesures acoustiques du bâtiment, la puissance acoustique doit avoir une certaine stabilité dans le temps. Lorsque le haut-parleur chauffe, l’effet de « compression » diminue le niveau sonore. Cet effet doit être compensé, de sorte que la baisse de niveau soit inférieure à 0,2 dB/min.

slm-icon-3-2245DE SIMPLE À AVANCÉ
SONOMÈTRES AUX VIBROMÈTRES

Les caractéristiques secondaires sont purement liées à l’ergonomie de l’appareil, sa taille et son poids par exemple. Bien que secondaire, il faut garder à l’esprit que les mesures en acoustique du bâtiment sont habituellement réalisées par une seule personne. Le poids et la portabilité de l’équipement ont donc leur importance sur des campagnes de mesure pouvant prendre beaucoup de temps et devant être réalisées dans des immeubles en constructions… où les ascenseurs ne sont parfois pas encore en service.

La réalisation de mesures en acoustique du bâtiment nécessite de réelles compétences techniques. L’opérateur en charge d’effectuer les mesures doit être formé et familiarisé avec la législation locale. Il a également besoin d’un équipement spécialisé approprié, incluant une source de bruit omnidirectionnelle parfaitement conforme. Ainsi armé, il sera à même d’effectuer une étude objective de l’isolement acoustique entre deux pièces et de valider la conformité aux normes de construction applicables.