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IIT-GCV2- Cours Acoustique du bâtiment S. SGHAIER 2023/2024 1
Plan du cours
• Chapitre 1 :
Notions de base de l’acoustique de bâtiment
• Chapitre 2:
Les grondeurs acoustiques
• Chapitre 3:
Les sources et les modes de propagation sonore en espaces libres
• Chapitre 4:
Isolation des parois aux bruits aériens
Cours: Acoustique du bâtiment
Ce cours a pour objectif, d’une part, de dévoiler les phénomènes acoustiques qui réagissent l’univers sonore qui
nous entoure et d’autre part, de familiariser les futurs ingénieurs aux différentes techniques de calculs utilisées lors
de conception des bâtiments.
Ce cours présente les notions fondamentales de base de l’acoustique nécessaires à la compréhension des
phénomènes de propagation des ondes et de leur origine, ainsi qu’une description des paramètres servant à définir
le confort acoustique à travers l’isolation phonique et la correction acoustique dans le domaine du génie civil.
Objectif du cours

Chapitre 1: Notions de base de l’acoustique du bâtiment
Sommaire
1) Introduction
2) Notion de confort acoustique
3) Notion du son
4) Caractéristiques d’une onde acoustique
5) Classification des sons
6) Les types de bruits dans les bâtiments
7) Transmission du bruit dans les bâtiments
8) Notion du spectre sonore
9) Notion d’octave
10) Les bruits normalisés

IIT-GCV2- Cours Acoustique du bâtiment S. SGHAIER 2023/2024
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1. Introduction
Le confort acoustique consiste à éviter tout effet de réverbération gênant tout en :
- procurant à l’usager une protection contre les bruits indésirables ;
- fournissant à l’usager une qualité d’écoute des sons optimale.
L’acoustique est la science relative à l’étude de la production, de la propagation et de la perception des sons.
L’acoustique du bâtiment concerne l’ensemble des techniques qui permettent de prévoir, d’appliquer et de contrôler
le confort acoustique au seins des logements.
2. Notion de confort acoustique
Un bon confort acoustique a une influence positive sur la qualité de vie quotidienne et sur les relations entre
usagers d’un même bâtiment.
Au contraire, un mauvais confort acoustique génère des effets négatifs sur l’état de santé (nervosité, stress, trouble
de sommeil et fatigue).

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2023/2024
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La réponse à ces exigences est apportée par l’étude de:
L’isolation acoustique: Elle regroupe l’ensemble des procédés mis en œuvre pour
empêcher au mieux la transmission du bruit et affaiblir l’intensité du son émis par des
sources aux endroits à protéger à travers la mise en place des matériaux isolants.
Correction acoustique: Elle permet d’assurer une meilleure qualité acoustique et
diminuer le niveau des bruits perturbateurs afin de résoudre les problèmes d’intelligibilité
dus aux échos.
On parle de correction acoustique lorsqu’on modifie la capacité d’absorption, de réflexion et de diffusion d’une ou
de plusieurs parois en agissant sur leur type, leur texture, et leur géométrie.
Exemple de méthodes d’isolation et de correction acoustique :
Ouate de cellulose liège laine de verre
Panneau laine de roche

L’objectif: Comprendre les mécanismes de transmission du bruit
• Qu’est ce qu’un son ?
• Quelles sont ses caractéristiques?
• Comment se propage t-il dans l’air?
Une bonne compréhension du composant principal du
bruit, le son, est nécessaire.

3. Notion du son
La définition la plus commune « sensation auditive engendrée par une
onde acoustique, le produit d’une variation rapide de la pression de
l’air »
L’origine de cette variation est la vibration d’un corps (membrane,
cordes vocales…) qui met en vibration les molécules d’air
environnantes. Ainsi est créée une succession de zones de pression et
de dépression qui constitue l’onde acoustique. Quand cette onde arrive
à l’oreille, le son est alors perçu.
Cette onde acoustique est caractérisée par:
• Sa période T
• Sa fréquence f
• Son amplitude A
• Sa célérité C
• Sa longueur d’onde λ
• Son impédance Z

4. Caractéristiques d’une onde acoustique
4.1 La période
Un phénomène est dit périodique s’il se produit identique à lui même au
bout d’un certain temps. La période, notée T, est l’intervalle de temps
séparant deux états vibratoires identiques et successifs d’un point du
milieu dans lequel l’onde se propage. La période T est exprimée en
second (s).
4.2 La Fréquence
La fréquence est le nombre de cycle d’oscillation ou de vibration par
seconde, ce qui correspond à l’inverse de la période. Elle est exprimée
en Hertz (Hz).
La détermination de la fréquence permet de savoir la hauteur du son
et de distinguer les sons grave (fréquence basse) des sons aigues
(fréquence élevée). L’oreille humaine perçoit les sons dont la
fréquence est comprise entre 20 et 20 000 Hz.

- Si la période est longue, la fréquence est basse et le son est grave.
- Si la période est moyenne, la fréquence est moyenne est le son est médium.
- Si la période est courte, la fréquence est élevée et le son est aigu.

4.3 L’amplitude
4.4 La célérité
C’est le niveau de compression et de détente de l’air.
L’amplitude est directement liée à l’intensité sonore soit émis
soit reçu qui se mesure en décibel (dB).
La célérité du son c est la vitesse à laquelle se déplacent les ondes sonores. Elle varie suivant le milieu de
propagation qui peut être solide, liquide ou gazeux.
Dans les solides
Exemple
Cuivre:
Plomb:
Acier:

Dans les liquides
Exemple :
Eau de mer :
Alcool :
Dans les gaz

4.5 La longueur d’onde
C’est la distance en [m] qui sépare deux piques de compression ou de détente:
4.6 L’impédance acoustique
L’impédance acoustique caractérise la résistance d’un milieu au passage du son.
Exemple :
Pour l’air :

5. Classification des sons
5.1 Son pur
C’est un son dont la durée de l’oscillation est constante, sa
vibration est parfaitement sinusoïdale. C’est un son qui
présente une fréquence fondamentale. Exemple : son du
diapason.
5.2 Son réel (ou son complexe)
Les sons complexes sont des sons périodiques non sinusoïdaux qui peuvent réunir
plusieurs fréquences harmoniques et donne un « son musical »
• Son musical
• Le bruit
C’est un son non périodique, non sinusoïdal et ne possède pas de fréquence
caractéristique.
C’est un mélange complexe de sons de fréquences différentes et qui représente un
phénomène acoustique qui produit une sensation auditive désagréable et gênante.

Le bruit est un mélange de plusieurs sons différents, il présente une sensation
désagréable et gênante.
• les bruits aériens : C’est un bruit produit par une source sonore dont
l’énergie est transmise à l’air qui l’entoure. Deux types de bruits aériens
peuvent être distingués :
➢ les bruits aériens intérieurs : sont crées par les conversations, la
télévision, bruits de certains équipements (chaufferie, ascenseurs, etc.)
➢ les bruits aériens extérieurs : sont crée par le trafic routier, un avion, etc.
• Les bruits solidiens ou d’impacts : C’est un bruit dont les vibrations sont
crées dans les solides.
Exemple : Bruit de choc ou d’impact crée par le déplacement des personnes,
des meubles ou la chute des objets.
6. Les types de bruits dans les bâtiments

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7. Transmission du bruit dans les bâtiments
L’onde sonore se propage d’une source vers un récepteur dans des milieux élastiques, tels que l’air, l’eau ou
des objets solides. Lorsque le son rencontre une paroi, son énergie sonore est en partie :
Comportement du son lorsqu’il entre en contact avec un matériau (ex : un mur)
• réfléchie : l’énergie réfléchie revient du côté de la source
• absorbée : l’énergie absorbée est soit transformée en chaleur dans la paroi, soit transmise vers d’autres parois
sous forme de vibration
• transmise : l’énergie transmise traverse la paroi et fait vibrer l’air de l’autre côté.
Chaque paroi va se comporter comme un « haut-parleur » diffusant plus ou moins de bruit.

8. Notion du spectre sonore
Le bruit est un mélange de différents sons, ayant chacun sa fréquence et son niveau sonore. Pour l’analyser, il faut
évaluer le niveau sonore à chacune des fréquences qui composent ce bruit. Cela requiert de tracer sur un graphique
les différents niveaux de pression acoustique en dB pour chaque fréquences en Hz, cette décomposition représente
le spectre de bruit.
Pour faire cette analyse, il serait trop long et souvent inutile de mesurer le niveau de pression acoustique à chaque
fréquence.
Pratiquement, on utilise des filtres qui permettent de mesurer le niveau de pression acoustique dans des
intervalles de fréquences. On utilise généralement des largeurs de bandes de fréquence d’une octave ou d’un tiers
d’octave.

9. Notion d’octave
Puisque les fréquences audibles par l’homme représentent une gamme très importante de 20 et 20 000 Hz, on a
divisé ces fréquences en des intervalles de fréquences appelés octaves.
Dans le domaine du bâtiment, il n’est pas nécessaire d’effectuer une analyse extrêmement fine du niveau du
pression acoustique pour toute la gamme de fréquences.
Pour la mesure du bruit au sein des bâtiments la règlementation ne prend en compte que les fréquences de
100 à 5000 Hz regroupées en six bandes d’octaves centrées sur 125, 250, 500, 1000, 2000 et 4000 Hz.
L’octave : est une bande de fréquences centrée sur «f» et dont la fréquence minimale est fmin =
𝑓
√2
et la fréquence
maximale est fmax = f × 2.
Le tiers d’octave: Le tiers d’octave consiste à diviser l’octave en 3 intervalles tel que :

10. Les bruits normalisés
Afin de permettre la comparaison entre toutes les mesures en acoustique, on a défini par le biais d’une
réglementation 3 types de bruits normalisés :
10.1 Bruit rose
C’est un bruit de référence présentant un niveau sonore identique pour chaque bande d’octave. Il est utilisé pour
les mesures d’isolement acoustique aux bruits aériens intérieurs.
Exemple:
Le tableau suivant donne les fréquences minimales et maximales ainsi que la nature du son :

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10.2 Bruit routier
Le bruit routier simule les bruits aériens émis par le trafic routier. Il est plus riche en fréquence basse que le bruit
rose. L’énergie contenue dans chaque bande d’octave est fixée par rapport à l’énergie de la bande centrée sur
1000 Hz.
Exemple: Pour un bruit rose caractérisé par un niveau de pression sonore LP = 60 dB, le diagramme de bruit
routier après rectification est comme suit :
Le bruit d’impact normalisé est produit par une machine à chocs (masses frappant le sol).
10.3 Bruit de choc

Application 1
Le graphique suivant représente l’oscillogramme d’une onde sonore se propageant dans l’air à la température 20°C :
1- Calculer la période T et la fréquence f émise par le son.
2- Remplir la figure 2 par le type du son qui correspond à chaque intervalle de fréquence :
3- Déterminer la nature du son pour la fréquence trouvée.
4- Sachant que la masse volumique et la célérité à 20°C de l’air sont 1,215 kg/m3 et 340 m/s, respectivement
calculer l’impédance Z et la longueur d’onde λ.
Figure 1
Figure 2

Le sonar d’un bateau est constitué d’un émetteur ultrasonore couplé à un récepteur. Il mesure le temps t mis par
les ultrasons pour effectuer l’aller retour entre le sonar et l’obstacle (fond marin, banc de poisson,…) puis
l’appareil affiche la profondeur, la distance, la vitesse et la nature des obstacles.
1- Calculer l’impédance acoustique de l’eau Zeau et de l’acier Zacier et déduire le pourcentage d’énergie sonore R
réfléchie par la coque d’un sous marin.
2- Calculer l’impédance acoustique de la glace Zglace et déduire le pourcentage d’énergie sonore R réfléchie par
un iceberg.
3- Est-il facile de détecté avec le sonar un iceberg qu’un sous marin ?
On donne :
Application 2
Masse volumique (kg/m3) La célérité du son (m/s)
Eau 1000 1500
Glace 920 1200
Acier 7700 5900

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