1. Universit des sciences et de la technologieUniversit des sciences et de la technologieMohamed BoudiafMohamed BoudiafFacult des sciencesFacult des sciencesDpartement : ArchitectureDpartement : ArchitectureExposerExposer:: Acoustique architecturaleAcoustique architecturaleet lisolation phoniqueet lisolation phoniquePrsent par:Prsent par:Mrini BillelMrini BillelTaghezout NabilTaghezout NabilEncadr par:Encadr par:Mr BendahouMr Bendahou

2. Table des matiresTable des matires ::IntroductionIntroductionHistoriqueHistoriqueDfinition de lacoustiqueDfinition de lacoustiqueDfinition du sonDfinition du sonDfinition du bruitDfinition du bruitLes caractristiques du sonLes caractristiques du sonLes matriauxLes matriauxLisolation phoniqueLisolation phoniqueAcoustique appliqueAcoustique appliqueLacoustique des sallesLacoustique des sallesPhotos des thtresPhotos des thtresHome cinmaHome cinma 3. Introduction:Introduction:De nombreux dveloppements ont vu le jour durant cest derniers sicles misappart lambition il y a aussi le facteur de scurit et confort qui rentre encause car lme produit et innove lorsquelle est laise ,et notamment leconfort acoustique.En effet la concentration urbaine qui saccrot de plus en plus ,nuis dunefaon directe au confort de lhomme et son dveloppement.Comme tant architectes, nous devrons essayer de rsoudre deux problmesde lacoustique architecturale :1-bien entendre et comprendre les sons utiles.2-etre bien protger de lagression des sons invisibles ,donc gnants (bruit).Thtre dphse. 4. Historique:Historique:Lanalyse physique et mathmatique de lacoustique na prisrellement forme quau dbut du xxe sicle grce aux travaux delamricain wallace sabine.Seulement lhistoire de lantiquit travers son architecture nousmontre que lacoustique ntait pas si dlace quon pourrait lecroire bien au contraire .notamment par les travaux du grec pitagore qui aurait observ au VI sicle av J.c que le son caus par unmarteau sur une enclume variait suivant le poids de loutil,puit parla suite Aristote (au 33 av J.c) sintressa au phnomne de lchopensant quil tait due a la rflexion des sons.Ces travaux ont permis par la suite au grec puis au romain davoirles bases de lacoustique architecturale, quils appliqurent dans laralisation de leur thtres et amphithtres, se fondant sur leurexpriences principes lmentaires comme ldification de paroisde protection contre les bruits extrieurs, la construction des mursderrire la scne afin de favoriser la rflexion des sons profrs lesfacteurs ou encore la disposition des gradins en forme dhemicyle. 5. Le masque:Le masque:Les masques antiques de scne taient dautres artificesacoustiques utiliss non seulement comme lments descostumes, mais aussi comme amplificateurs sonores grcea un pavillon plac devant la bouche des acteurs.le masque romain 6. Dfinition de lacoustique:Lacoustique et la branche de physique qui tude la propagation,dtection et les effets du son.Lacoustique se caractrise pas quau phnomne arienresponsable de la sensation auditive; elle sintresse aussi tous les principes physiques analogue: ultrasons, infrason,vibration.Michle Bruneau a tabli ltendu de lacoustique travers sediagramme.On retiendra: lacoustique architecturale: qui tude latransmission du son a lintrieur des btiments.Lacoustique structurale: qui tudie la raction des structureslastique au ondes sonores.Lacoustique de lenvironnement: qui traite des problmes de lanuisance lie la production du son.Lacoustique physique: qui sintresse au mcanisme auditifhumain. 7. La lgende :I- science de la terre et datmosphreII- science de la vieIII- artsIV- science de lingnieur1-ondes sismique propagation dans latmosphre2-acoustique sou marine sonore3-bio acoustique4-audition phonique5-psycho acoustique6-comunication7-acoustique musical auditorium8-salles, thtres, auditoriums9-electro, acoustique10-ingenierie sonore, et ultrasonore11-vibration turbulence.1-giniemecanique solides et fluides2-physique de la terre et de latmosphre3-oceanographie4-medecine5-physiologie6-psicologie7-parole8-musique9-arts visuels10-genie architecturale11-genie lectrique12-genie chimique science des matriaux 8. Dfinition du son :Larousse le dfinit comme tant leffet des vibrationsrapides dun corps, se propagent dans un milieu matriel; levocable son recouvre 2notions :-vibration (dun milieu lastique, lair) qui se propage jusquloreille.-sensation auditive que rsulte de celle vibration :Dans un milieu matriel, cette vibration se traduit par unevariation de pression, autour de la pression qui correspond lquilibre mcanique du milieu.Tous phnomnes sonores comptent 3 phases :1-la production, lie au fait quun corps (source sonore) entreen vibration.2-la propagation : du son depuis la source jusqu loreille,ncessitant un milieu matriel (gazeux, liquide ou solide)3-la rception : du son par loreille humaine. 9. source sonore :Dsigne lobjet dont la vibration mcanique est lorigine du sonSi la vibration est la mme dans toutes les directions cest une sourceomnidirectionnelle.on reprsente cette source comme une boule qui gonfle et sedgonfle alternativement.En se gonflant elle produit une pression sphrique (sur pression dumilieu ambiant)Llorsquelle se dgonfle elle provoque une dpression du milieuDans lespace ou voisinage la pression varier donc corollairementsuivant une loi temporelle identique a celle qui rgie le mouvement dela source.puissance ACOUSTIQUE :La source sonore libre une certaine quantit dnergie pour crer cesvariations de pression et de dpression, cette nergie rapporte lunit du temps est la puissance acoustique de la source (p)exprime en watt cette nergie est transform en ondes acoustiques. 10. Le bruit:le bruit est un signal acoustique constitue dun mlangeincohrent de longueur donde, on considregnralement que le bruit est un son dpourvu de touteharmonie et peru comme une nuisance, le bruit estdevenu lune des principales pollutions du mondemoderne.Quand on parle de bruit comme tant un son gnant, il estncessaire de le connatre et den connatre les caractresphysiques. 11. Propagation du son :onde sonore : mettant une onde la source sonore cre unedformation dans le milieu lastique, celle-ci gagne lesmolcule de proches en proches (sans transfre de matire)Cette onde cre une vibration qui se propage avec unevitesse dpendante de la nature du milieu, la temprature, etde la pression.pression acoustique : londe sonore se caractrise par unevariation rgulire de pression on portant de la source sonoreon lappelle pression acoustiquePour simplifier et comprendre la propagation on considre lemilieu comme tant unidimensionnel. 12. onde plane : londe plane et la traduction la plus simplifierdune onde sonore dans se cas la vibration acoustique sepropage selon une direction se qui se rsous par unefonction sinusodale P(x, t)=A sin (wt-kx)*w : pulsation*k : nombre dondesonde sphrique : en ralit une plane nexiste pas danslacoustique, londe sonore se propage comme une ondesphrique ayant un principe similaire a londe plane mais ontrois dimensions. 13. Frquence et longueur donde : lorsque la pressionacoustique est au maximum positivement se qui correspond la puissance acoustique maximum.Et lorsque la pression acoustique est au maximumngativement se qui correspond a la raction des molculesen vers la pression avant de revenir a ltat dquilibre.Dans ces deux cas en dis que londe est on phase.la longueur correspondre la distance entre deux phasespositives.La frquence correspondre a linverse de la priode ou sefactureF= 1/t sachant londe et le temps ncessaire effectue unelongueur dondeF heurte, T seconde 14. Exemples de frquences : 15. clrit du son :les ondes sonores se propagent dans lespace avec unevitesse de propagation constante .elle exprime le rapportentre la longueur donde et la priodeC=.f=/tCette vitesse appeler clrit est indpendante de lafrquence par contre elle dpend du module dlasticit (deYoung) de la masse volumique, et de la temprature si lemilieu est un gaz (loi de mariol te)C=20(T= Temprature du gaz (aire) degr kelvin) 16. Les paramtres du son sont :Le timbre :est la qualit qui permet de distinguer deux sons mis par deuxinstruments diffrents.Si le son est musical au sens acoustique du terme,cest--dire cre par un mouvement vibratoire priodique,on montre quele son peut tre considr comme la superposition de sonssimples harmonique,dont les frquences sont des multiplesentiers de la frquence dun son de base, appel le fondamental.Le timbre dun tel son dpend des intensits des diffrents sonssimples harmonique qui le composent 17. Par exemple : si on joue le la du diapason ,du piano etdu violent a volume identique, ces 3 sons de frquences etamplitude similaire possdent un timbre nettementdiffrent ; le plus pur est celui du diapason car il estconstitu uniquement de vibration de 440hz, en revanchecelui mis par le piano ou le violon se compose dunevibration principale de 440hz appele la fondamentale (debase) la quelle se superpose dautre vibrations dont lesfrquences sont des multiple entier de la frquencefondamentale .ces vibration annexes sont appelerharmonique, et leurs intensits dtermine le timbre de lanote. 18. La hauteur : a limpression dintensit souvent celle de lahauteur, on dira quun son est grave ou aigu ou a descomposantes de hauteur baisse ou leve.Cette notion de hauteur nest pas toujours trs nette ; lecaractre physique correspondant la hauteur est la frquence,pour avoir une hauteur bien dfinie la vibration produisant lesont doit tre priodique :Sons de frquences < 20hz=infrasonSons de frquences graves=20-360hzSons de frquences moyennes=360-1440hzSons de frquences aigues=1400-20000hzSons de frquences > 20000hz sont des ultrason. 19. Le bel, le dcibel et la loi de Flechner.Pour mesurer le niveau sonore on utilise lchelle logarithme endcibels (dB).1 dcibel correspond sensiblement la plus petite diffrence deniveau sonore dcelable par loreille humaine. Pour les calculs, il ya un rapport de deux grandeurs enrelation avec le son, liminant ainsi le type dunit pour obtenir uneunit fdratrice: le Bel. On dfinit en effet leniveau dune onde sonore par son rapport cette valeur derfrence qui est gale au seuil minimum daudition. Parconsquent la grandeur enBel na de signification physique que si lon connat la valeur derfrence P0 (pression acoustique) ou I0 ( intensit acoustique).Maislexpression du niveau sonore est une notion ambigu qui renvoietantt au niveau de pression acoustique tantt au niveau dintensitacoustique.Li= 10.log(I / Io)=10.log(I /1.10-12)Lp = 20.log(p/p0)= 20.log(p/2.10-5) 20. Le systme auditif :Loreille externe (pavillon et conduit auditif) permet de recueillir les sons et deles orienter vers loreille moyenne.Loreille moyenne (tympan et osselets) assure la fonction de transmissionproprement dite des ondes sonores qui inclut une transformation dondessonores ariennes en ondes liquidiennes,mais sans limportante pertedintensit que lon observerait si lon passait directement de lair au liquide.Cela est du au fait que la surface initiale de vibration,le tympan,estnettement plus grande que la surface finale,la fentre ovale qui communiqueavec les liquide de loreille interne. Loreille moyenne joue aussi un rledaccommodation auditive.La position des osselets les uns par apport aux autre assure lamplificationdes sons .la permabilit du tube auditif est, en outre, indispensable unebonne rception des sons. 21. Les matriaux isolants :1)-les isolants organiques :Son des matriaux a base de ptroles, tels les mousses de polyurthane et lepolystyrne sont gazifi a laide de cfc pour obtenir une mousse rigideconsomment beaucoup dnergie.Les masses polyurthanes dgagent du formol, un gaz qui irrite la gorge lesyeux et la peau.Le polystyrne : renferme du benzne (substance cancrigne, en casdincendie il rejet du styrne, et du phnol hautement toxique.2)-matriaux inorganique :Son des matriaux fibreux tels les laines minrales ou non fibreux tel le verrecellulaire, ces matriaux sont cu de mater quasi illimit dans la nature(sables -roches volcaniques) leur principales mission polluantes ont lieu lorsdu procd de fabrication. 22. Leffet de ces fibres sur notre environnement etnotre sant :Laspect fibreux est lun des paramtres dterminant latoxicit de lamiante.Des recherches on rvle limportance et la taille des fibresdans leur pouvoir cancrigne .si leur diamtre infrieur a3micron elle sont respirable, si leur diamtre est suprieur a 8micron elle sont dangereuse.Les fibres damiante sont bio persistantes et extrmementfines et longue, les fibres de laine minrale sont 10 fois plusgrosse elle plus difficile de pntre dans les poumons, et leurbio persistance est faibles.Quelque semaine pour les fibres minrales et plus de 20anspour les fibres damiante. 23. Nanmoins des tudes ont montr que la laine deroche est la cause dune augmentation des concertsdappareilles respiratoire chez les travailleursexpos les fibre de verre ont un diamtres pluslev 615micron donc moins respirable.Les fibres de plus de 4 microns sont plus agressivespour la peau et les muqueuses. 24. Les matriaux cologiques:1.1. La plume de canardConstitu majoritairement de plumes de Canards(70 %), dune proportion moindre de laine demouton (10 %) et de fibres textiles type polyester(20 %) assurant la cohsion du matriau, il possdedes qualit disolation thermique ainsi quedaffaiblissement acoustique, particulirementintressantes.Plume de canard en rouleau 25. 1.2. Laine de moutonSa capacit stocker de lair lui confre donc un excellentpouvoir isolant. De mme,le fait quelle puisse emmagasiner jusqu 30 % de sonpoids en eau, sans pour autant paratredtrempe, la rend particulirement intressante pourrguler, de faon passive, le tauxdhumidit des pices dun btiment, sans recourir despares-vapeur ou une VMCsurdimensionne. 26. Echantillon de lainede chanvre1.3. Laine de chanvreLe chanvre possde de nombreuses qualits dun point devue environnemental. Saculture, de par son caractre rustique, ne ncessite que trspeu dintrants, ce qui limite lacontamination des milieux par les pesticides et autresengrais azots ou phosphats. De par ce fait, les sols sergnrent son contact.Dun point de vue conomique, la culture du chanvre est nonmoins avantageuse. En effet, qui dit peu dintrants ditconomie sur le poste engrais et produits phytosanitaires.Les isolants base de fibres de chanvre, 27. 1.4. ChnevotteLe chanvre fournir des fibres longues,des graines et des feuilles, et aussi de la chnevotte, cest dire des tiges. La chnevottepossde une structure extrmement poreuse, ce qui luiconfre un pouvoir isolant intressant. 28. 1.5. Laine de linLes produits disolation issus du lin sont fabriqus partir des fibres courtes de laplante, non utilises par lindustrie textile. Pour parvenir un produit final textur, que ce soiten rouleaux, en panneaux ou en feutre, la matirepremire subit un traitement insecticide et ignifuge auxsels minraux (sel de bore et silicate de sodium), puis estcarde et thermolie avec des fibres de polyester pourformer de la ouate. Cette matire est ensuite sche,are et conditionne aux formats souhaits. 29. 1.6. Lige expansLe lige expans est un matriau isolant obtenu partir delcorce du chne lige. Une fois prleve, cette corce auxdimensions ingales est rduite en granules calibrs, puisexpanse la vapeur deau. Les granules brunissent, sedilatent, sagglomrent entreeux sous laction de la rsine naturelle quils contiennent ;la subrine. 30. 1.7. Ouate de celluloseLa ouate de cellulose est unmatriau isolantrecycl, issu de la filire papier.Sa productionsappuie sur la rcupration, lebroyage et le dfibragedes vieux papiers journaux oudes chutes de papiernon imprim.Panneau semirigidedeouate de celluloseOuate de cellulose 31. 1.8. Briques de terre cuite alvoleles lments de construction en terre cuitealvole, cumulent proprits structurelles etqualit isolante. En effet, leur rsistance encompression leurconfre des qualits mcaniques particulirementintressantesBrique de terre cuite 32. 1.9. Vermiculite et perlitePerlite et vermiculite sont des matriaux minraux, issus delexpansion sous leffet de la chaleur, dune rochevolcanique de type silicate, appartenant la famille desfeldspaths, pour la premire et dune roche micace pour laseconde. La roche initiale, soumise une source de chaleuravoisinant les 1200 C, subit une expansion de sa structure.Vermiculite 33. 2. Les superisolantsCe sont des matriaux manufacturs [5], cest--diredes matriaux microporeux de type cellulaire,comme des plaques arogel de silice monolithique,ou pulvrulents, comme les poudres arogel ou lespoudres ultrafines (nanomatriaux) de silice. Onpeut galement les obtenir partir disolants enpoudre ou en fibres, sous vide, confins dans unespace tanche .Isolant sous-vide Microtherm 34. 3. Les isolants translucidesLes isolants translucides existent sous diffrentes formes maisont tous pour caractristiques de permettre le passage delnergie solaire et/ou la lumire tout en empchant les pertes dechaleur de lintrieur. Ils peuvent tre utiliss en tant que paroiextrieure seule ou coupls une paroi lourde. Lorsquils sontutiliss seuls, ils permettent la lumire naturelle de pntrerdans le local et de participer au bien-tre des occupants.Le rayonnement solaire contribue au chauffage des locaux enfonction de langledincidence du soleil sur la paroi.Isolant translucide structure nid dabeille utilis comme paroi extrieure 35. Lisolation acoustique et phoniqueComment faire pour ne pas rveiller toute la maisonne,lorsquil vous prend lenvie de visionner fort volume dansvotre salle ddie, la spectaculaire bataille de Carthagedans Gladiator ? Il faut isoler votre pice , cest dire mettre en uvre des matriaux sur les murs, le sol etle plafond pour rduire le niveau sonore transmis auxpices adjacentes ... 36. 1. Lindice daffaiblissement acoustique duneparoi R Ce chiffre caractrise laffaiblissement acoustique dune paroi etsexprime en dB (A). Plus R est grand, plus lisolationphonique du local sera leve. On considre quune pice estvritablement isole phoniquement si lindicedaffaiblissement R des murs la sparant des pices voisinesatteint, au minimum, 45 50 dB (A), ce qui correspond unniveau dcoute lev - le niveau sonore peru dans la picevoisine ne sera de 30 40 dB, soit celui dun conversationnormale. 37. 2. Ne confondez pas traitement acoustique et isolationacoustique !Pour rduire les rflexions primaires, le traitement acoustique a pour fonctionde diminuer la part dnergie rflchie dans la pice, par lutilisation dematriaux fibreux du genre laine minrale En aucun cas, le traitementacoustique ne permet de rduire lnergie transmise. Une correctionacoustique ne constitue donc pas une solution efficace pour isolerphoniquement une pice vis--vis des locaux adjacents.Figures 1 et 2 : 1 nergie sonore incidente, 2 nergie transmise, 3 nergierflchie, 4a et 4 b nergie absorbe dans le matriau acoustique. 38. 3. Les parois simples : La loi de masse :On constate que R du paroi augmente avec sa masse au mtre carr,a conditionquel soit homogne et tanche a lair ,dailleurs toute ouvertureportes,fentre,bouche daration ou de ventilation sont des voies potentielle depassage dondes sonores,plus la paroi est pesante plus elle est isolante2eme loi : lorsque la frquence du son double le R de la paroi augmente de 4 dB.Il est donc plus facile disol contre les bruits aigues que pour les frquencesgraves 39. 4. Les parois doubles :masse- ressort- masse :Pour sisoler contre les bruits graves on utilise le plus souventles parois doubles constitue de deux lments plaque depltre ba13 spar par une lame dair remplis ou nondun matriau absorbant (pige a son) b a 13-air ou laineminrale- b a 13 .Une telle paroi sur le plan phonique des propritsisolantes trs suprieures a celle dune paroi simple demme masse. (Plaque de pltre+laine minrale+railmtallique)*cette mthode est a la port de tous le monde, modique(vissage+enduit)Lenduisage devra tre raliser soigneusement des sillent-blocs on cas ou choc seront utile entre les mur et lecloison pour les vibration. 40. 5. Une bonne alternative : les isolantsminces spcifiquesFigure 6 : Isolants acoustiques mincesPour augmenter la masse dune paroi, ilest aussi possible de rapporter sur lesmurs existants des matriaux isolants,prsentes en plaques ou en rouleau, leplus souvent coller. Des isolantsphoniques minces, dont lpaisseur est delordre du centimtre, le plus souventconstitus de mousse de polyurthane ,de PVC, ou de rsines charges aubitume ou au plomb. Leur efficacit esttoutefois plus relative (au mieux 10 dB), 41. Solution bricolage pour amliorer lisolation :Pour les murs et cloisons : il est possible de renforc leur isolation :1-en cas de malfaons (brique mal pose, parpaings malmonts) coller sur la surface du mur plaque de pltre de13mm.2-mur droit en parfait tat utiliser des complexe dedoublage coller plaque de 30100mm compose de pltreet laine minrale coller directement sur le mur.3-si le mur est imparfait le systme procdent doit treadapt sur une ossature mtallique, en maintenant unelame dair entre le mur et le complexe isolant4-pour le sol : en peut limiter les bruits dimpact eninstallant une moquette paisse, des dalle souples oucertain parquets flottante.-si les nuisance sont important, il est possible dinstallerun plafond sur suspendu, gnralement il sagie du plaquede pltre viss sur une ossature mtalique spare duplafond par de la laine minrale. 42. Le bruit cocktailExemple dans une cantine scolaire avec lagitation desenfants dans un espace contenant carrelages, murs enbton, grande surface vitre, chaises mtalliques etc. :Tous cela conjugue et produit se que les spcialisteappellent effet cocktail .- plus le bruit ambiant devient important, le volumesonore des conversation augmente, ce qui entraneune hausse de niveau ambiant et ainsi de suite.-leffet cocktail du bruit peut avoir des consquencestrs graves sur notre vie sociale.-dans notre exemple on remarque une grandeagressivit des enfants et non finition de leur repas, etdes problmes psychologiques survenant le stresse . 43. Lisolation : bruit dans la ville :1-lisolation des faades et de nos btiment :Le bruit dans la ville est un vritable flau quil faut prendre enconsidration par les amnageurs et les urbanistes.Que faire :1-la source principale du bruit en ville cest la circulation routire,alors on doit essayer le plus possible de dtourner la circulation deszones les plus densment peuples.2-on doit ralentir les vhicules pour limiter les volumes sonores, acondition de ne pas multiplier les dispositifs ralentisseurs en dosdne, qui gnrent beaucoup de bruit (choc des roues,racclration)3- enterrer les voies de circulation limine le bruit mais sa coteextrmement chre sans compter les diffrents risques daccidents.4-le mur anti-bruit rduit sensiblement les nuisances sonores conditions quil soit bien mise en place,il cote trs chre et rsistetrs mal au vent si ai del de 4m. 44. Alors on traite les faades des immeubles levsconstruire les voies de circulations des tranches(reste une solution aussi trs cheve).5-plus originale cre : des fontaine et jettes deau a finde modifier lambiance sonore, les sons graves sontinterprtes comme provenant de la fontaine et nom pasdes automobiles dans se systme, notre perceptionsubjective du bruit est mise en contrebutions ; lasimple vue du jette deau nous isole des bruits de laroute.6-utulise les macadams antibruit(revtement deschausse avec de la pierre concasse et du sable quelon agglomr au moyen de rouleau compresseur)ilabsorbe le bruit grce a leur micro parasite ou leurformules comprenant du caoutchouc,le rsultat estspectaculaire. 45. Attention :Au effet pernicieux des enrobs silencieux, le bruit rduit lesconducteur roule plus vite au dterminent de leur scurit ;Son inconvnient est son prix lev et leur dure de vierduite7-les barrires vgtales ne sont malheureusement pas trsefficaces, 10m darbres et darbustes nabsorbe que 1db (A),en revanche elles sont conseiller pour masquer visuellementla source sonore.8-protege les immeubles dhabitat par des immeubles debureaux. 46. Emplacement dun btimentdans un endroit calme ; rural parexemple moins de bruit.(Faible nuisance)Forte nuisance due auxmultiples rflexions desonsquand le cartierest plac entre de hautsbtiments. 47. Mauvais exemple et choix de lemplacement du btiment 48. Incidences des rayonssonores sur une paroide faade. 49. Une rang darbres (boisement) ne suffit pas pour diminuer dubruit, mais plusieurs rangs ont un affaiblissement plusimportant de 3 a 4db.Un amas de vgtation dense et bien tag influe plus surlaffaiblissement du bruit,en plus du talus, de 6 a 7dbtouteles 30m 50. Zone dchoCoupe longitudinale dans unesalle de confrence plafondplatCoupe longitudinale dansune salle de thtre avectoiture Bonne pour lesrverbrations du son et enmme tps diminuer lcho 51. Coupe longitudinale dans une salle de thtre ouconfrence avec plafond en escalier pour mieux diffuserle son,et cre en mme tps des coins pour placer deshauts parleurs,enceintes et pour lclairage 52. Lisolation:Introduction:Lestudesontmontrsqueleniveausonorecontinunedoitpasdpasser50db,etaudelde65dblasituationestconsidrcommepnible.silexpositionestlongue,etquuneexpositionmmebrefde120dbpeutentrandeslsionsirrversible.dentresoreilles,aprsunetudefaiteparlesallemands,lesanglaisetlessuissesonaconstatquelessoiresrptitivesdediscothqueentraneunepertedauditionde5dB,Remarque;elleestmoinsfragileadesbruitsprvisiblequaubruitsurprise. 53. Lisolationphonique:Pourquoiisol?1-les effets pernicieux du bruit : lexpositionduntrehumainaubruitlerendestressetsurladfensive,lempchedeseconcentrsurquelquechose.Pouruntudiant:unebaissedesnotesetuneagressivitverslesprofesseur.Pouruntravailleurunebaissedevivacitetunmonquedecrativit.PourunefemmeaufoyermauvaiseducationdesenfantsTroubledusommeilengendreunefaiblesselajournedoncmauvaisequalitderendement(travail,tude,ducation)Quefairepourrglerleproblmedebruitautravail:Amliorerlesmachinesetlesmoyenslesplusefficacespourluttercontrelebruit,maislemoinsutilisercausedelefficacit,enpluscesttroppaypourunesimplequestiondeconfortEncapsulerlesmachines:dansdesboitesoulocauxprsentantunebonneisolationphoniqueIsolerloprateurpardescasquesdeprotection 54. Lisolationdunlogement:Pourprotgernotremaisoncontrelebruitilfautsavoircommentetavecquoi:Paramtresdesmatriaux:lesonsepropagemieuxquandlemilieuestlastique,lisolationfaitappelleadesmatriauxfacileadform,commelecoton,lalainedeverre,lelige,lefeutre,etc.;aulieudevibrcommeunlastiqueouunebarredacier,lesisolantsencaissantslesvariationdepressionensedforment,ilaffaiblissentlesondautantplusefficacementquilssontdisposeencouchespaisses.lesbruitsgraves,lesplusgnantsonttendanceatraverserlesparoisporeusessanssaffaiblirpourlesfiltreenfaitappelleadespigessons,cestleprincipedusas,doublefentresenmultipliantlescavitdairfermentrelebruitetloreilleonattnuesapropagation. 55. Acoustiqueapplique:A-cransacoustiquesenbton-bois:1-Prsentationdumatriau:Lebton-bois,estunmatriaucomposdefibresdebois,desableetdeciment.Cematriaucomposite,trsporeux,possdelapropritdabsorberlnergieacoustique.Sacaractristiqueprincipaledematriauabsorbantpermetderaliserdescransacoustiques 56. Sondomainedapplicationestvari:Protectiondesbtimentscontrelesbruitsroutiers(cransroutiers);Hourdispourplancherparticulirementadaptslaconstructiondebtimentsscolaires,decentreculturels,dimmeublesdhabitation,degymnases,detribunaux,debureaux,delogements.Caractristiquesintressantes:Lisolationthermique;Lalgret;Lapigmentationdanslamasse,quipermetdeconserverunetonalitdansletempsetlimitleffetdevieillissementduaurayonnementultraviolet. 57. 2-Bton-bois:Matriaux:a-bois: la fibre de bois est produite partir de bois stocke dontle taux dhumidit est infrieur 20%Le broyage est assur au fur et mesure des besoins de laproduction, la fibre na donc pas supporter les variationclimatiques ou les chocs thermiques dus une dshydratationforce.Les fibres de bois apportent la lgret au produit et des pigmentsminraux peuvent tre ajouts pour obtenir diffrentes teintes.b-sable: le sable de rivire (sable roul) permet de raliser unbton plus homogne et surtout plus dense (environ 10%dedensit en plus).c-ciment: le dosage minimum du liant hydraulique ne doit pastre infrieur :400 kg/m3 pour le bton-bois.330 kg/m3 pour le bton. 58. 3-Applications:Parmileslmentsralissenbton-bois,entrouve:Lespanneauxacoustiquesdestinslisolementacoustiqueauxbruitsroutiers;Lehourdispourplancherbton.A-cransacoustiques:A1-panneauxstructa:Caractristiques:Cetypedepanneauprfabriqu(fig1)seprsenteainsi;Unefacenervure(fig2)enbton-boisde18cm;Uneplaqueenbtonarmetypeb25de8cmdpaisseur.Lasuperpositiondesdeuxlments(fig3)ncessitelaposeDunjointde15mmralisunecaleplastique. 59. Principesdemiseenuvre:LespanneauxsontpossverticalementsoitentredeuxProfilsHEA(fig4),soitappuyscesmmesprofils(fig5)La fixation verticale peut aussi se faire entre deux poteaux en bton arm (fig6). 60. Performancesacoustiques:(fig7):Coefficientdabsorptionlocal:CfficientdabsorptionA2-panneauxSannois:Caractristique:Cetypedepanneauxprfabriqu(fig.8)seprsenteainsi;Unefacebossage(fig9)enbton-boisde12cmUneplaqueenbtonarmtypeb25de7cmDpaisseur.Lasuperpositiondedeuxlments(fig3)ncessitelaposedunjointde15mmralisparunecaleplastique 61. Principesdemiseenuvre: lespanneauxsontpossverticalemententre2profilsHE160(fig9). 62. Performancesacoustiques:A3-panneauxSaint-Ouen:Cetypedepanneauxacoustique(fig11)estpluslgerquelesprcdents.ilestralisplaquedebton-boiscomportantunenervurehauteetunenervurebassedanslesensdelalongueurpourraidirlaplaque.Lesdimensionsdesnervuresdpendentdelahauteurdelaplaquecommelemontrelacoupe(fig12). 63. A4-dalette:Lesdallettede50x50cmetde13cmdpaisseurprsententunefacenervure(fig13 64. B-Hourdis-caisson:Gnralit:Leshourdis-caisons(fig15)sontutilissdanslegrosuvre.Ilspermettent:Uneconomieaucoffragepourlesplancherspoutrecroise;Uneamliorationauseconduvrecarlamiseenuvredesfaux-plafondsestsupprime.Leshourdis-caissonsoffrentdesavantagesquantauconfort:Uneexcellenteabsorptionphonique;Unrledecoupe-feu;Unquilibragedelhumidit;Unepartimportantedelisolationthermique(pontthermique). 65. Dimensionsetconditionnement:Leshourdis-caissonsexistentenlmentsstandardOuenlmentsspciauxLahauteurpeutvarierde2060cm(caisson+chapeau)Selonlesexigencesstatiquesetleshauteursdedalles.Miseenuvre:Leshourdis-caissonssontposelamainsurunCoffragepropreetnivel.lorsquelaposedesHourdis-caissonsestacheve,onmetenplacelesCouverclesquidoiventtrecoulsdiagonalementdeuxangles. 66. Lacoustique des salles:Lavitessedepropagationduneondesonore:Uneondesonoreestcaractriseparunmouvementdesparticulesconstituantlemilieudepropagation.Cesparticulesvibrentettouchentlesunesaveclesautresengardantleurpositionmoyenneconstante.Donclapropagationdelondedpenddespropritsmcaniquesdumatriautravers.Lavitesselaquelleuneondesonoresedplacedansunmatriau,appeleclritc.Laclritdpenddunfacteurdecompressibilitk(=mesuredelarsistancelacompression)etdesamassevolumiquer.Pournotreprofession,nousadmettons:Cair=330m/sCeau=1480m/sCacier=6000m/sPhnomneslislapropagationduneondesonore:Lorsquelondechangedemilieuoquellerencontredesobstacles(unmilieudontlespropritsphysiquesdepropagationsontdiffrentes),lapropagationdelondesonoreestdvie. 67. PerceptiondusonUn mme son est perudiffremment dans unepice et lextrieur. Parexemple, dans un gymnase,le son est rflchi sur lesmurs, le plafond et lesbancs, alors que, dans larue, le bruit parat plussourd car moins dobstaclesrflchissent le son. 68. Larflexion:Uneondesonorerencontrantunesurfacelisseetnondformanterebonditcommeunebouledebillard.Londeincidenteestrflchieetdonnelieuunenouvelleonde,semblablemaisdedirectiondiffrente.Siparrflexionslonderevientsonpointdedpart,seproduitlephnomnedelcho.Dansunesallenueauxparoislisses,lesrflexionsmultiplespeuventcrernonseulementunchobientropimportant,maisgalementunepersistanceexagreetdsagrabledessons,phnomneappelrverbration. 69. Ladiffraction:Arriveproximitdunobstacle,uneondevalecontourner.Larrtedelobstacledevientlecentredelanouvelleondesecondaire,appeleondediffracte.Ex:Lafenteprsentesousuneporteoulouverture,dunefentredeviennentunenouvellesourcesonore.Ladiffractionreprsenteunedesdifficultssurmonterpourlisolationdunlocal. 70. Larfraction:Silefrontduneondesonorepassedunmilieuayantuneclritc1dansunautremilieuayantuneclritc2,sadirectionvaentremodifie.Londeestdvieetproduituneonderfracteainsiquuneonderflchie.Lesondessecondairespossdentmoinsdnergiequelondeincidente. 71. Labsorption:Poursupprimeruneondeacoustique,ilfauttransformersonnergierayonnanteenunenergienonperceptibleauditivement(ex:enchaleur).Grceauxrflexionssuccessives,uneporositdumatriauabsorbantfacilitelacapturedelondesonore.Achaquepointderflexionunepartiedelnergieestrfracteettransformeenchaleur.Silisolationphoniquedunesalledoittreamliore,onmettralaccentsurlpaisseur,lamasseetlepouvoirderayonnement,exprimparuncoefficientdabsorptiondumatriau.Si,parcontre,pourlarductiondelarverbration,doncsurladiminutionderflexionssuccessives,ilfautinsistersurlecaractrelacunairedurevtementdelaparoi.Lesdimensionsdunesalledopra,lesouvertures(portes,fentres,arrirescne,etc.),lesmatriauxquicomposentlesparois,leplafond,lessiges,etc.,vontfortementinfluencerlapropagationdesondessonores. 72. Pourraliserunstudiodenregistrement,unminimumderflexionsserarecherchetlaneutralitenfrquencelapluslevepossible.Deschambresdontilnexisteaucunerflexionsontutilisesparexemplepourlamesuredecaractristiquesdappareilsacoustiques(microphones,haut-parleurs,etc.).Appeleschambresanchodes.Laralisationdechambresanchodesdemandedesmatriauxsemettantenvibrationdifficilement,prsentantuneaspritimportanteleursurfaceetdunepaisseurnonngligeable. 73. Linterfrence:Pourexpliquerlinterfrence,observonslecasdedeuxsourcessonoressituesunecertainedistancelunedelautreengendrantchacunelemmesondansunespacedevolumedfinietrflchissant.Untatinstantandelarpartitiondelapressionacoustiquedanslespace. 74. Les cas particuliers de propagation :La propagation slective:Supposons une onde traverse successivement trois milieuxpossdants des caractristiques de propagation diffrentes,certaines frquences vont tre favorises alors que dautres serontattnues.Le schma ci-dessus nous indique quune partie des ondes seront rflchies (R- R) et vont sadditionner gomtriquement londe initiale. Il en rsulte desondes dites stationnaires. Elles vont perturber le signal incident tel point quela composition en frquence de londe sortante en est trs fortement modifie. 75. Leffet Doppler:Le sifflement dun train, ou dune ambulance, parat de frquence levelorsquil sapproche et de frquence basse lorsquil sloigne. M. ChristianDoppler, physicien autrichien (1803 - 1853), a t le premier donner uneexplication scientifique ce phnomne. 76. Limage ci-dessous reprsente une source sonore enmouvement. Le dplacement de la source produit desfronts dondes rapprochs dans la direction du mouvementet carts dans la direction oppose.Nous pouvons prciser ici que ce phnomne est galementvalable lorsque lobservateur se dplace et la source sonorefixe. La frquence perue sera plus leve lorsquelobservateur sapproche de la source sonore et plus basselorsquil sen loigne 77. Le mur du son:Lors dune onde de forte intensit, on observe une dformation du front delonde. Particulirement lors dune explosion ou lorsque la source sonorese dplace une vitesse gale ou suprieure la clrit du milieu. Onparle donde de choc, de "mur du son".Il sagit dune particularit de leffet Doppler. La vitesse de dplacement v estgale la clrit c du milieu. Les ondes mises restent " sur place " parrapport la source sonore. Cela provoque un front donde trs dense, limage dun mur. Le claquement dun fouet produit galement un tel frontdonde. 78. photode thtre 79. Thtre dest- denis1 80. Thatre dest- denis2 81. Fenice - Venise-la monnaie - Bruxelles- 82. liceu-barcelonemet- new- york 83. Opera-garnier-parisopera-lausanne 84. Royal opera -house- londres -Sydney - opera-house- 85. Utilisation du dme 86. LES PRINCIPES DU TRAITEMENT ET DELISOLATION ACOUSTIQUE DUNE SALLE HOME-CINEMAIl faut bien distinguer isolation , acoustique et correction acoustique. En effet, isoler acoustiquement unlocal, cest minimiser le niveau du bruit produit dans le local verslextrieur, tandis que corriger acoustiquement, cest modifierle rendu sonore de la pice (notamment le temps derverbration, rduire les rsonances, amliorer la rponse certaines frquences) pour ladapter au besoin, en ce qui nousconcerne un usage home-cinma.Or, le plus souvent, une installation home-cinma requiert lafois une bonne isolation acoustique pour garder de bonnesrelations avec ses voisins (ou avec les autre membres de lafamille) ET un traitement de correction acoustique. 87. Les bases de lacoustique dune salle home-cinmaAux basses frquences, une telle pice a un comportement acoustiquedomin par de discrtes rsonances. Lorsque la frquence augmente, lenombre de ces rsonances augmente, celle ci se rapprochent et finissentpar se confondre tout en diminuant dintensit : elles forment ce quonappelle la rverbration.Figure 1: Les diffrents comportements acoustiques dune salle de home-cinma 88. 1. Rsonances et modes propres dune salleLa frquence de rsonance fondamentale dune pice de 6 mtresde long est denviron 28 Hz. Elle donne lieu une infinitdharmoniques des frquences multiples soit 2fR, 3fR, etc.touten diminuant dintensit.Les rsonances sont donc invitables. Lidal est quelles soientrgulirement rparties et pas "concentres" sur un domainetroit du spectre audible.2. Temps de rverbration RT60Le temps de rverbration RT60 caractrise vritablement lacoustiquedune salle. Il se dfinit comme la dure que met un son pour diminuer de60 dB (soit un millionime de son intensit initiale). Le temps derverbration est dterminant pour " lambiance acoustique" dune pice.Lidal pour une salle home-cinema se situe aux environs de 500 600millisecondes 1 kHz. 89. Attention, au dessous, la pice deviendra trop matte, trop feutre, ilfaudrait que cette valeur soit la mme toutes les frquences.Le RT60 peut se mesurer, mais il peut aussi se calculer avec laformule de Sabine :O V est le volume de la pice, et A est laire dabsorptionquivalente, dfinie par la somme de chaque surface multipliepar un coefficient appel coefficient de Sabine, et qui est propre chaque matriau. Dans le cas o il y aurait des matriaux denatures diffrentes dans la salle, laire dabsorption quivalente Asexprime comme suit :a1, a2, etc. tant les coefficients de Sabine de chaque matriaude surface S1, S2etc 90. 3. Frquence de SchrederLa frquence qui spare le comportement rsonant et le comportement rverbrant de la pice est appele frquence de Schreder , etsvalue avec la formule suivante :O C est la vitesse du son dans lair et L est la plus petite dimensioncaractristique du local.La frquence de Schreder peut aussi sexprimer en fonction du temps derverbration RT60 :V tant le volume de la pice 91. De la thorie la pratique !Rappellons que, tout dabord, quau dessous de 200 / 400 Hz, lecomportement acoustique dune salle home-cinma est domin par desrsonances structurelles (ondes stationnaires).Pour les viter, il est possibledagir ds la conception de la pice. En effet, les valeurs de ces frquencessont directement lies aux dimensions gomtriques du local. Elles sontdonc invitables, mais ces rsonances ne sont rellement gnantes que sielles sont trs rapproches (< 3 Hz). On peut donc optimiser lesdimensions du local pour rduire les effets de ces rsonances, notammenten les rpartissant de manire homogne entre 20 Hz et 200 HzSi ces rsonances savrent vraiment gnantes (tonneau) avec des basseslourdes, il faut essayer de les traiter, en rpartissant dans la pice beaucoupdes matriaux absorbants. Les matriaux absorbants sont assez inefficacesvis--vis des rsonances structurelles de basses (trs basses frquences).Une meilleure solution est dutiliser des bass traps ou rsonateursde Helmholtz , ou encore des diaphragmes acoustiques , qui sontdes caissons ou enceintes passives accords sur le ou les frquences dersonances gnantes . 92. RT 60 et coefficients de SabineAu del de 200 400 Hz jusquau limite de la perceptionhumaine (20 kHz), cest le rgne de la correction acoustique.Que faut-il essayer datteindre ? Nous lavons vu : surtout unbon RT60 qui devrait idalement se situer aux environs de 500 600 ms pour toutes les frquences dans une pice dusagehome-cinma.Comment savoir simplement si votre RT60 est bon ? Mettezvous au milieu de la pice et claquez dans vos mains. Vousentendez un cho ? Votre RT 60 est trop lev. Vous pouvezaussi lvaluer assez prcisment en utilisation la mthodede Sabine . Pour mmoire, plus le coefficient de Sabine estproche de 1, plus le matriau est absorbant, respectivementplus il est proche de zro, plus le matriau est rflchissante.Russir lacoustique dune salle, cest trouver un bon quilibreentre surfaces absorbantes et surfaces rflchissantes. 93. Le concept Live End, Dead End ou lesecret dune bonne acoustiquehome-cinma.Conclusion : il faut dabord faire un bon traitement absorbantpour atteindre un temps de rverbration idal. (Le RT60 doitidalement tre le mme pour toutes les frquences). Lesmatriaux utiliser sont lgion et bon march : feutre, mousse,thibaude, molleton, moquette paisse, laine de rocheFigure 3 : traitement absorbant avant par de la laine de roche 94. Figure 4 : dtail du mur absorbantMais surtout ne recouvrez pas toutes les surfaces votre pice avec desmatriaux absorbants ! Vous obtiendrez une pice morte , sansdynamique, il faut alterner surfaces absorbantes et surfaces rflchissantes.Le fameux concept LEDE ou Live End / Dead End : tout le muravant, le premier tiers des murs latraux, du sol et du plafond doivent treabsorbants, pour piger les rflexions primaires et navoir que le son directdes enceintes : cest le Dead End . Et toutes les autres surfaces doiventtre rflchissantes , voire mme mieux diffusantes et diffractantes :surfaces lisses, matriaux aux faibles sabines, tagres de bois, cadres enverre, pour pouvoir casser le son dans toutes les directions et obtenir unchamp naturel : cest le Live End . 95. liminer les interfrences acoustiques en absorbant lesrflexions primaires