Résonance du creux de doubles parois
Afin de satisfaire à des exigences élevées en matière d'isolation acoustique, il est possible d'opter pour des parois présentant une masse plus importante ou de distribuer la masse entre deux parois érigées l'une derrière l'autre. La couche ou lame d'air entre ces deux parois agit comme un "ressort". Ce type de construction est également parfois appelé "construction de type masse-ressort-masse". Ce genre de construction est susceptible de vibrer très facilement à la fréquence de résonance (fo) de la masse-ressort-masse. Cette fréquence de résonance dépend de la rigidité du ressort et des masses des deux parois. A la fréquence de résonance, l'isolation acoustique de la double paroi est faible.
Afin d'exploiter l'effet utile de ce type de construction, le creux entre les deux parois doit être pourvu d'un matériau absorbant. Dans le cas de constructions fermées, ce matériau absorbant peut se présenter sous la forme de plaques de laine de roche, lesquelles permettent d'atténuer en partie la résonance du creux. Le ressort constitué par de l'air est remplacé dans ce cas par de l'air emprisonné dans un matériau poreux, de sorte que ledit ressort devient moins rigide et amortit beaucoup mieux. Il en résulte que l'isolation acoustique se trouve améliorée.
La figure ci-dessus donne une image générale de l'isolation acoustique d'une double paroi. Au-dessous de la fréquence de résonance (fo), l'isolation acoustique est la même que celle d'une construction à simple paroi de même masse. A la fréquence de résonance, l'isolation acoustique est très faible. Au-dessus de la fréquence de résonance, l'isolation acoustique est à peu près égale à la somme des valeurs d'isolation des deux parois séparément.
La résonance de la masse-ressort-masse d'une paroi de parement légère (souvent souple à la flexion) (par exemple une paroi Metal Stud) placée devant une paroi lourde (pierres, blocs, briques) (m1 << m2) est déterminée comme suit:
dans laquelle:
| f0 m1 e | = fréquence de résonance, en Hz = masse du matériau (paroi de parement), en kg/m2 = épaisseur du matériau, en m |
dans laquelle:
| f0 mtot e | = fréquence de résonance, en Hz = masse totale de la construction (m1 + m2), en kg/m2 = épaisseur de la construction, en m |
dans laquelle:
| fn c e | = fréquence de résonance, en Hz = vitesse de propagation du son (bruit) dans l'air (=340), en m/s = épaisseur du creux, en m |
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