Glossaire des concepts et paramètres acoustiques

La pondération A est une courbe, ou filtre, qui façonne les décibels mesurés dans un environnement donné en tenant compte de l'intensité sonore perçue par l'être humain sur toute la plage de fréquences audibles, de 20 Hz à 20 kHz. Notre sensibilité auditive varie selon les différentes plages de fréquences (elle est plus sensible aux sons dans les moyennes fréquences de 1 kHz à 5 kHz). Par conséquent, chacune d'elles dispose d'une correction adaptée. Les mesures pondérées A sont exprimées en dB(A).

Bruit ambiant : désigne l'événement sonore continu d'un environnement donné, englobant les sons les plus faibles et les plus forts, ainsi que les événements sporadiques intermédiaires. Il est souvent représenté mathématiquement par la valeur L(A)eq,t.

Chambre anéchoïque : conception d'espace isolé de l'extérieur, dont les parois entièrement absorbantes retiennent 100 % des ondes sonores qui lui parviennent. Une personne dans une chambre anéchoïque n'entend que le son venant directement vers elle, sans aucune réflexion. Cela facilite également la perception des sons très faibles, tels que les mouvements ou les écoulements des composants du corps humain, comme les battements cardiaques. Une chambre semi-anéchoïque ou hémi-anéchoïque comprend une seule surface solide, généralement destinée au montage d'équipements lourds, tels que des voitures ou des machines, ce qui n'est pas possible dans une chambre totalement anéchoïque, ou pour obtenir des conditions plus représentatives, par exemple, une voiture circulant toujours sur une surface réfléchissante de la route.

Bruit de fond : également appelé « bruit résiduel », il désigne les périodes les plus calmes, où l'environnement sonore est exempt de nuances sonores ou d'événements intermittents. Sa valeur est représentée mathématiquement par la valeur L(A)90,t.

Ctr : correction appliquée à certains paramètres acoustiques afin de tenir compte de l'effet du bruit basse fréquence. Par exemple, une fenêtre à double vitrage standard présente un Rw de 31. Cependant, avec la correction, le Rw + Ctr est de 27. Il est entendu que, même si la correction est représentée sous forme de somme, le bruit basse fréquence affaiblit le pouvoir isolant d'un élément ; la correction est donc négative et la valeur résultante est plus faible.

Décibel : unité de mesure des niveaux sonores (et du bruit). Son échelle est logarithmique, ce qui signifie concrètement que la relation entre les valeurs dépend de leur intervalle de mesure. Il est généralement admis que, dans des conditions normales, l'être humain est capable de détecter des variations de 3 dB à un niveau sonore constant, tandis qu'une variation de 10 dB est perçue comme un doublement ou une division par deux du niveau sonore. La figure 1 ci-dessous illustre la plage des niveaux sonores couramment observés dans l'environnement.

Figure 1. Niveaux de bruit typiques

Flanquant : son qui se transmet indirectement à travers des espaces, soit au-dessus, soit autour des éléments de séparation, c'est-à-dire des canalisations, des conduits ou des câbles électriques.

Fréquence : mesurée en hertz (Hz), elle représente le nombre de fluctuations d'une onde par seconde. En matière de son, la fréquence est directement proportionnelle à la hauteur du son : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur est élevée.

Bandes de fréquences : l'oreille humaine perçoit les sons entre 20 Hz et 20 kHz. Afin de catégoriser et de regrouper une gamme de fréquences aussi large, des bandes sont introduites. Ceci est essentiel pour comprendre les effets d'un son sur son environnement, ainsi que nos réactions et ses caractéristiques.

L(A)10,t : niveau de bruit pondéré a (A) dépassé pendant 10 % de la période de mesure (t). Il fournit une mesure des périodes les plus fortes où des événements sonores se produisent, en ignorant les périodes les plus faibles.

L(A)90,t : il s'agit du niveau de bruit pondéré A (A) dépassé pendant 90 % de la période de mesure (t). Il fournit une mesure des périodes de calme entre les événements sonores et est souvent appelé niveau sonore de fond.

L(A)eq,t : niveau de pression acoustique moyen continu pondéré a (A) dans le temps pendant une durée donnée (t). Cette mesure est couramment utilisée pour mesurer toutes les sources sonores dans l'environnement et peut être qualifiée de bruit ambiant.

L(A)max,F,t : niveau de pression acoustique maximal pondéré A (A) mesuré sur une période donnée (t) avec le sonomètre réglé sur la réponse rapide (F). En mode rapide, la membrane de l'appareil réagit aux variations de niveau dans un délai de 125 ms, ce qui est très réactif et permet de mesurer même les sources sonores les plus impulsionnelles.

L'intensité sonore est une mesure de la réponse humaine au son, liée à l'impression subjective de son amplitude. Elle relie non seulement l'intensité de la source, mais aussi sa fréquence, car l'oreille humaine réagit différemment aux différentes gammes de fréquences et est particulièrement sensible aux sons situés dans la gamme des fréquences moyennes, de 1 kHz à 5 kHz.

Résonance : se produit lorsqu'un système mécanique ou électrique vibre naturellement à une certaine vitesse, et projette donc une fréquence focalisée spécifique, qui peut varier en intensité en fonction de plusieurs facteurs, tels que les besoins en énergie ou la forme du système.

Réverbération : phénomène résultant de la réflexion du son sur les différentes surfaces d'un environnement. Il est perçu comme la continuité du son, même après l'arrêt de sa production par la source. Selon le degré de réflexion ou d'absorption des surfaces, le temps de réverbération peut varier considérablement dans un espace.

Temps de réverbération (TR) : c'est la période nécessaire aux réflexions d'une source sonore pour descendre d'un certain nombre de décibels. Généralement, il est de 20 dB (TR20), 30 dB (TR30) ou 60 dB (TR60). Chaque espace requiert un temps de réverbération différent, adapté à sa fonction première. Par exemple, des temps de réverbération élevés sont bénéfiques pour les salles de concert, car ils permettent à chacun (où qu'il se trouve) de percevoir une performance vivante et présente, grâce à une projection sonore intense. En revanche, des temps de réverbération élevés sont néfastes pour les classes, car l'intelligibilité de la parole diminue considérablement, ce qui empêche les élèves de bien comprendre les explications de l'enseignant et crée des difficultés supplémentaires.

Rw : indice de réduction acoustique testé en laboratoire – quantité de réduction acoustique testée dans un environnement sans réflexion, communément appelé « laboratoire acoustique » ou « chambres anéchoïques ».

Isolation acoustique : de la même manière que la capacité de certains éléments à réduire la quantité de chaleur ou de froid qui se transmet à travers les espaces, l'isolation acoustique décrit la même capacité, cependant appliquée à la transmission/atténuation du son et du bruit.

Niveau de puissance acoustique (SWL) : est la quantité continue d'énergie sonore émise par une source, sans tenir compte de l'environnement dans lequel elle réside.

Niveau de pression acoustique (NPA) : il peut être considéré comme la « conséquence » du niveau de puissance acoustique dans un environnement. Il prend en compte des facteurs tels que le milieu traversé par le son, la distance à l'auditeur et le degré de réverbération de l'environnement ou de l'espace, entre autres.

Ln,f,w : performance de réduction du bruit latéral telle que testée sur site – quantité de réduction du bruit latéral d'un matériau telle que testée dans un environnement réfléchissant, installé dans un assemblage de plancher global.

Ln,w : transfert sonore via un plancher, testé sur site, mesurant le niveau sonore dans la pièce de réception. Cette mesure utilise une machine à percussion pour produire un niveau de percussion connu sur un plancher, puis mesure le niveau sonore dans la pièce adjacente. L'isolation aux bruits d'impact mesure le niveau sonore audible dans la pièce adjacente lorsque la machine à percussion est en fonctionnement. Par conséquent, plus la valeur d'isolation aux bruits d'impact est faible, meilleure est la performance.

ΔLw (Delta Lw) : Bénéfice de réduction des bruits d'impact d'un matériau spécifique, testé en laboratoire. L'avantage de réduction des bruits d'impact lorsqu'un matériau ou un produit est ajouté à un revêtement de sol. Plus la valeur ΔLw est élevée, meilleure est la performance. Cette mesure est la plus appropriée pour les éléments de revêtement de sol individuels, comme la moquette ou le parquet avec sous-couche acoustique, car elle n'altère pas la performance acoustique de l'ensemble du revêtement.

Dn,f,w : indice de réduction du bruit latéral tel que testé sur site – quantité de réduction du bruit fournie concentrée sur le bruit latéral tel que testé dans un environnement réfléchissant.

Dn,w : indice d'affaiblissement acoustique tel que testé sur site – quantité d'affaiblissement acoustique fournie par une cloison de séparation (comme un mur) telle que testée dans un environnement réfléchissant.

STC : indice d'affaiblissement acoustique testé en laboratoire – version américaine du Rw, qui est européen. Les valeurs STC ne correspondent pas nécessairement à celles du Rw, car elles utilisent des fréquences différentes pour spécifier les produits.

A : désigne la surface d'absorption, qui correspond au coefficient d'absorption d'un matériau multiplié par sa surface. Par exemple, si une moquette a un coefficient de 0,3 et une surface de 20 m², alors la surface de l'élément A est de 6.

Classes A à E : les matériaux sont classés selon des plages de capacité d'absorption, ce qui signifie que les produits de classe A seront nettement plus absorbants que les produits de classe E. Les produits de classe A ont un αw supérieur à 0,9.

Figure 2. Performances des classes d'absorption acoustique

αw (coefficient d'absorption) : valeur comprise entre 0 et 1, représentant la quantité d'absorption d'un matériau. 1 étant totalement absorbant (ne laissant aucun son se réfléchir ou passer), et 0 étant totalement réfléchissant. Le w désigne une valeur pondérée unique résumant les performances sur toutes les fréquences sonores.

d (coefficient de diffusion) : sa valeur est comprise entre 0 et 1. Il représente le niveau d'uniformité avec lequel le son est réfléchi sur un matériau, où un produit avec une valeur de coefficient de 1 diffuse le son de manière complètement uniforme, et 0 de manière complètement aléatoire.

Facteur de confidentialité : fonction de la performance d’isolation acoustique (généralement Dn,w) ajoutée au niveau de bruit ambiant intérieur (dB LAeq). Par exemple, si la performance d’isolation acoustique entre deux salles de réunion est de 35 dB Dn,w et que le niveau de bruit ambiant dans la salle la plus sensible est de 40 dB LAeq, le facteur de confidentialité obtenu est de 75. En général, un facteur de confidentialité inférieur à 75 permet une communication clairement audible et intelligible dans la salle adjacente. Un facteur de confidentialité supérieur à 80 est considéré comme une bonne pratique pour éviter que la communication soit intelligible entre les salles, et supérieur à 85 est recommandé pour éviter toute communication audible.

IL (Perte d'Insertion) : désigne la différence de niveau avant et après l'installation d'un système de réduction du bruit.

Courbe d'évaluation du bruit (NR) : méthode normalisée permettant d'obtenir une valeur unique pour le spectre de fréquences du bruit de fond. Elle est généralement utilisée pour spécifier les conditions acoustiques maximales admissibles pour différents types de pièces lors de la conception. NR n'a pas de rapport direct avec le niveau sonore (dB(A), mais en règle générale, NR ≈ dB(A) - 6.

Accélération : mesure du taux de variation du déplacement de la matière provoqué par une source de vibration (ou « excitation »). Généralement, l'accélération est utilisée pour calculer l'impact résultant de la vibration en décibels.

Vitesse maximale des particules : vitesse de déplacement maximale d'un matériau mis en mouvement par une source de vibration. Cette unité est généralement utilisée pour évaluer le niveau de dommages potentiels à la structure d'un bâtiment.

Valeur de dose de vibration : est la mesure des vibrations cumulées sur une certaine période, résultant en une valeur qui indique le seuil de perception humaine, c'est-à-dire pour indiquer une gêne due à une source de vibration.

Les valeurs d'affaiblissement acoustique testées « sur site » (environnement réfléchissant) présentent une différence de 5 à 10 dB par rapport aux valeurs testées en « laboratoire » (environnement non réfléchissant), car elles prennent en compte les faiblesses sur site, c'est-à-dire l'interaction avec des facteurs tels que le volume et la réverbération de l'espace où le son est transmis.

Il existe un rapport de dix millions à un entre le seuil d'audition et la pression acoustique maximale tolérable. Le bruit est donc mesuré à l'aide d'une échelle logarithmique, afin de tenir compte de cette large plage, appelée décibel (dB). Le bruit est défini comme un son indésirable, et la plage des sons audibles varie d'environ 0 dB à 140 dB.

L'oreille humaine est capable de détecter les sons sur une plage de fréquences allant d'environ 20 Hz à 20 kHz. Cependant, sa réponse varie selon la fréquence et est particulièrement sensible aux sons situés dans la plage de fréquences moyennes, entre 1 kHz et 5 kHz. Les instruments de mesure du bruit sont donc pondérés sur les bandes de fréquences afin de représenter la sensibilité de l'oreille. C'est ce qu'on appelle la « pondération A » et elle est exprimée en dB(A).

Il est généralement admis que, dans des conditions normales, l'être humain est capable de détecter des variations de 3 dB dans les niveaux de bruit constants, tandis qu'une variation de 10 dB est perçue comme un doublement ou une division par deux du niveau sonore. Une indication de la plage des niveaux de bruit couramment observés dans l'environnement est donnée ci-dessous.

Différents indices sont utilisés pour décrire les fluctuations du niveau de bruit sur certaines périodes. Les principaux indices sont :

On parle souvent de mesures acoustiques réalisées en champ libre ou en façade. Les mesures en champ libre correspondent à un emplacement éloigné des surfaces réfléchissantes verticales, généralement d'au moins 3,5 mètres. Une mesure en façade est effectuée ou calculée à un mètre d'une façade extérieure, et une correction pouvant atteindre 3 dB peut être appliquée pour tenir compte du son réfléchi par la façade. Cette dernière position est souvent utilisée pour évaluer l'impact du bruit extérieur sur les résidents des logements.