Nous parlons de son quand une vibration de l’air est captée par l’oreille.
Cette vibration atteint l’oreille sous la forme d’une onde acoustique : une suite de pressions et de dépressions qui se déplacent dans l’air.
Cette vibration, dont la vitesse de déplacement est d’environ 340 m/s dans l’air se déplacera aussi dans d’autres milieux, mais à une vitesse différente.
Dans le bâtiment, on parlera de matériaux plus ou moins isolants acoustiquement s’ils transmettent l’onde à une vitesse inférieure ou supérieure à l’air.
Le caoutchouc par exemple, réputé bon isolant, transmet une vibration à seulement 70 m/s.
La même vibration sera transmise par le verre, le béton ou l’acier à plus de 3000 m/s.
Ces matériaux, bons conducteurs de vibrations, sont donc de mauvais isolants acoustiques.
La vibration captée par l’oreille est caractérisée par deux paramètres, qui sont son intensité et sa fréquence.
L’intensité de l’onde est quantifiée par l’énergie de la vibration en Watt (W), mais en pratique elle est mesurée en Pascal (Pa) sous forme de pression sur une surface de réception dédiée.
La plage de pression audible est très étendue, elle va de 0,00002 à 20 Pa. Pour simplifier la notation, elle est exprimée en une échelle logarithmique exprimée en décibel (dB).
L’intensité (Lp) se calcule à partir de l’intensité mesurée (I) comparée au seuil de perception (Io), qui est le son le plus faible que l’oreille puisse entendre : Lp = 10 log ( I / Io)
L’intensité mesurée est une valeur physique et objective, mais l’oreille humaine interprète cette valeur de façon subjective.
Selon le calcul logarithmique, un doublement de pression se traduit par une augmentation de 3 dB. En réalité, il faudra que l’énergie soit 10 fois supérieure pour que l’oreille perçoive cette différence comme le double de la pression initiale.
En acoustique de bâtiment, cela signifie qu’un bruit qu’on parvient à diminuer de moitié d’intensité ne diminue que de 3 dB.
Il faudra diviser l’intensité du bruit par 10 pour que l’oreille ait l’impression que le bruit soit diminué de moitié.
La fréquence est caractérisée par le nombre d’oscillations par seconde, appelé Hertz (Hz).
L’oreille humaine ne perçoit les vibrations de l’air qu’entre les fréquences de 20 Hz à 20.000 Hz.
En acoustique du bâtiment, on se limite à examiner les fréquences de 100 à 4000 Hz.
Elles sont réparties en trois catégories spécifiques à ce domaine de l’acoustique :
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Les basses fréquences, inférieures à 200 Hz. |
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Par exemple : trafic routier lent, avions à grande distance, hottes de cuisine, ventilation VMC ; |
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Les moyennes fréquences, de 200 à 2000 Hz. |
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Par exemple : les conversations, les téléviseurs, la radio ; |
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Les hautes fréquences, supérieures à 2000 Hz. |
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Par exemple : les sonnettes, grincements de portes et sonneries de réveil ou de micro-ondes. |
L’oreille humaine est plus sensible aux hautes fréquences. Cela signifie qu’une haute fréquence de même intensité qu’une moyenne fréquence sera perçue comme plus forte.
Pour cette raison, il faudra pondérer les mesures afin de pouvoir afficher les niveaux mesurés de chaque fréquence en fonction de la sensation de bruit correspondante.
Dans le bâtiment, des fréquences dérangeantes apparaissent souvent suite à des ondes dont la longueur correspond aux dimensions de la pièce. Ces fréquences sont d’autant plus présentes si la longueur, la largeur ou la hauteur du local sont des valeurs multiples les unes des autres.
