{"id":98,"date":"2014-04-30T18:54:55","date_gmt":"2014-04-30T17:54:55","guid":{"rendered":"http:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/?page_id=98"},"modified":"2015-02-05T18:09:09","modified_gmt":"2015-02-05T17:09:09","slug":"lacoustique","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/?page_id=98","title":{"rendered":"L&rsquo;acoustique"},"content":{"rendered":"<p>[toc]<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/men_at_work.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter size-full wp-image-492\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/men_at_work.png\" alt=\"men_at_work\" width=\"165\" height=\"146\" \/><\/a><\/p>\n<h1>La nature du son<\/h1>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le son est la perception auditive due \u00e0 une onde acoustique. Physiquement,\u00a0c&rsquo;est une d\u00e9formation m\u00e9canique qui se propage dans un milieu mat\u00e9riel (e.g. air, m\u00e9taux, liquides).\u00a0Cette variation est caract\u00e9ris\u00e9e par une amplitude\u00a0et une fr\u00e9quence\u00a0(Figure 1). Plus l&rsquo;amplitude, ou niveau de pression, du son est \u00e9lev\u00e9e, plus le son per\u00e7u est fort. Ce niveau est exprim\u00e9 en d\u00e9cibel (dB). Plus la fr\u00e9quence est \u00e9lev\u00e9e, plus le son per\u00e7u est aig\u00fce. A contrario, plus le son per\u00e7u est grave. Cette fr\u00e9quence s&rsquo;exprime en hertz (Hz).<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">[visualizer id=\u00a0\u00bb484&Prime;]<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Figure 1.\u00a0Repr\u00e9sentation d\u2019une onde sonore de fr\u00e9quence 10 Hz et d\u2019amplitude 1 Pa.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le son se propage dans les milieux mat\u00e9riels (non vide)\u00a0et avec\u00a0une certaine vitesse (ou c\u00e9l\u00e9rit\u00e9). Cette c\u00e9l\u00e9rit\u00e9 est facilement mis en \u00e9vidence avec le tonnerre du un \u00e9clair lors d&rsquo;un orage. La lumi\u00e8re de l&rsquo;\u00e9clair nous est per\u00e7ue en premier puis, en retard, le bruit. Ce retard vient du fait que la lumi\u00e8re se propage beaucoup plus vite que le son (i.e. 300 000 m\/s pour la lumi\u00e8re versus 340 m\/s pour le son dans l&rsquo;air). La vitesse du son d\u00e9pend de la densit\u00e9 du milieu et de la temp\u00e9rature :<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">340 m\/s dans l\u2019air\u00a0\u00e0 20\u00b0 C,<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">331 m\/s dans l&rsquo;air \u00e0 0\u00b0 C,<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">1480 m\/s dans une eau\u00a0\u00e0 20\u00b0 C,<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">6000 m\/s dans l\u2019acier.<\/li>\n<\/ul>\n<h1 style=\"text-align: justify;\">Le d\u00e9cibel<\/h1>\n<h2>D\u00e9finition<\/h2>\n<h2>Pond\u00e9ration<\/h2>\n<h2>Quelques indicateurs<\/h2>\n<h1>Moyens d&rsquo;essais<\/h1>\n<h2>Tube d&rsquo;imp\u00e9dance<\/h2>\n<p>Le tube d\u2019imp\u00e9dance, aussi appel\u00e9 tube de Kundt, est un des moyens d\u2019essais les plus utilis\u00e9s dans le domaine de l\u2019acoustique. Il sert \u00e0 caract\u00e9riser les mat\u00e9riaux absorbants en d\u00e9terminant le coefficient d\u2019absorption acoustique, le coefficient de r\u00e9flexion et l\u2019imp\u00e9dance de surface. La m\u00e9thode de mesure associ\u00e9e \u00e0 ce moyen d\u2019essai est d\u00e9crite dans la norme ASTM E 1050 [1] en Am\u00e9rique du Nord et dans la norme ISO 10534-2 [2] pour l\u2019Europe.<\/p>\n<p>Le tube d\u2019imp\u00e9dance est g\u00e9n\u00e9ralement de forme cylindrique. Il est compos\u00e9 (Figure 5)\u00a0:<\/p>\n<ul>\n<li>d\u2019un porte \u00e9chantillon destin\u00e9 \u00e0 accueillir le mat\u00e9riau test\u00e9,<\/li>\n<li>d\u2019une section de mesure o\u00f9 les micros sont fix\u00e9s de mani\u00e8re \u00e0 avoir la membrane affleurante au tube,<\/li>\n<li>un haut-parleur pour l\u2019\u00e9mission du bruit.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/tube-impedance1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-573\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/tube-impedance1-1024x557.jpg\" alt=\"tube impedance1\" width=\"463\" height=\"252\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/tube-impedance1-1024x557.jpg 1024w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/tube-impedance1-300x163.jpg 300w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/tube-impedance1.jpg 1108w\" sizes=\"auto, (max-width: 463px) 100vw, 463px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Figure 5. Tube d&rsquo;imp\u00e9dance (ou de Kundt)<\/p>\n<p>La m\u00e9thode de mesure se base sur le principe que seules des ondes planes se propagent dans le tube. Ceci implique une limitation haute fr\u00e9quence. En effet, \u00e0 partir d\u2019une certaine fr\u00e9quence, appel\u00e9e fr\u00e9quence de coupure, d\u2019autres types d\u2019ondes apparaissent et il n\u2019est plus possible de dissocier l\u2019onde plane des autres. La fr\u00e9quence de coupure d\u00e9pend du diam\u00e8tre <em>d<\/em> du tube ; plus le tube est petit, plus la fr\u00e9quence de coupure est haute. La norme ASTM E1050 fixe la limite de mesure en haute fr\u00e9quence\u00a0f<sub>max<\/sub> \u00e0\u00a0:<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/fmax.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"  wp-image-531 aligncenter\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/fmax.jpg\" alt=\"fmax\" width=\"129\" height=\"41\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/fmax.jpg 384w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/fmax-300x95.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 129px) 100vw, 129px\" \/><\/a>Avec <em>c<\/em> la c\u00e9l\u00e9rit\u00e9 des ondes acoustiques (en m\/s) et\u00a0<em>d<\/em> le diam\u00e8tre interne du tube (en m).<\/p>\n<p>La limite basse fr\u00e9quence de mesure est par contre fix\u00e9e par l\u2019espacement microphonique <em>S<\/em>. Selon la norme de mesure ASTM E 1050, cette limites est fix\u00e9e \u00e0 :<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"  wp-image-532 aligncenter\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/fmin-300x104.jpg\" alt=\"fmin\" width=\"116\" height=\"40\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/fmin-300x104.jpg 300w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/fmin.jpg 350w\" sizes=\"auto, (max-width: 116px) 100vw, 116px\" \/><\/p>\n<p>Pour ces deux raisons, il existe diff\u00e9rents tubes d\u2019imp\u00e9dances adapt\u00e9 aux zones fr\u00e9quentielles. Les tubes \u00ab\u00a0basses fr\u00e9quences\u00a0\u00bb on un grand diam\u00e8tre et un espacement microphonique important. Les tubes \u00ab\u00a0hautes fr\u00e9quences\u00a0\u00bb ont des petits diam\u00e8tres et des espacements microphoniques faibles.<\/p>\n<p>Dans l\u2019absolue, on pourrait se dire qu\u2019il n\u2019y a aucun int\u00e9r\u00eat \u00e0 avoir un tube de grand diam\u00e8tre car il limite la fr\u00e9quence haute de mesure et n\u2019apporte rien pour la limite basse fr\u00e9quence. Du point de vue exp\u00e9rimental, ce n\u2019est pas tout \u00e0 fait vrai. En effet, un tube avec un grand diam\u00e8tre est plus pratique pour deux principale raisons\u00a0: La premi\u00e8re c\u2019est dans le cas de mat\u00e9riaux inhomog\u00e8ne sur la surface, il est plus repr\u00e9sentatif du panneau de tester des surfaces plus grande. L\u2019autre raison c\u2019est que pour tester des mat\u00e9riaux dans le tube, il est n\u00e9cessaire de les d\u00e9couper. Parfois, suivant le type de mat\u00e9riau, la d\u00e9coupe n\u2019est pas tr\u00e8s propre et il y a des espaces sur les bords. Une surface plus grande de mat\u00e9riau minimise l\u2019effet de ces d\u00e9fauts de d\u00e9coupe.<\/p>\n<p>Pour conclure, Cette m\u00e9thode de mesure pr\u00e9sente l\u2019int\u00e9r\u00eat d\u2019\u00eatre simple, rapide et peu couteuse. En effet, pour r\u00e9aliser une mesure, une faible quantit\u00e9 de mat\u00e9riau est n\u00e9cessaire, ce qui n\u2019est pas le cas de la mesure en chambre r\u00e9verb\u00e9rante (ASTM C423) pour laquelle une grande surface est n\u00e9cessaire. La mise en \u0153uvre de la mesure en tube demande moins de pr\u00e9paration et donc permet de mesurer et comparer un plus grand nombre de mat\u00e9riau dans un court laps de temps. La mesure en tube ne peut toutefois pas se substituer \u00e0 une mesure en chambre r\u00e9verb\u00e9rante qui permet d&rsquo;obtenir l&rsquo;indice normatif SAA \/ NRC. C&rsquo;est pour cela que dans une strat\u00e9gies de d\u00e9veloppement d&rsquo;un mat\u00e9riau absorbant, les mesures en tubes servent comparer les performances des diff\u00e9rents prototypes \u00e0 tester. La mesure en chambre r\u00e9verb\u00e9rante constitue l&rsquo;\u00e9tape final pour le ou les mat\u00e9riaux qui seront commercialis\u00e9s.<\/p>\n<h2>Chambre r\u00e9verb\u00e9rante<\/h2>\n<p>Une chambre r\u00e9verb\u00e9rante (Figure 6) est une pi\u00e8ce o\u00f9 les ondes acoustiques sont (en th\u00e9orie) parfaitement r\u00e9fl\u00e9chie par les parois qui la compose. Cette propri\u00e9t\u00e9 permet d\u2019obtenir \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la chambre un champ diffus, c\u2019est-\u00e0-dire un niveau de pression acoustique homog\u00e8ne dans tout le volume de l\u2019espace. Ceci rev\u00eat un int\u00e9r\u00eat particulier pour la mesure de l\u2019absorption acoustique, la puissance acoustique et la perte par transmission.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-r\u00e9verb\u00e9rante.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"  wp-image-560 aligncenter\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-r\u00e9verb\u00e9rante-1024x768.jpg\" alt=\"chambre r\u00e9verb\u00e9rante\" width=\"332\" height=\"249\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-r\u00e9verb\u00e9rante-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-r\u00e9verb\u00e9rante-300x225.jpg 300w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-r\u00e9verb\u00e9rante.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 332px) 100vw, 332px\" \/><\/a>Figure 6: Chambre r\u00e9verb\u00e9rante du GAUS<\/p>\n<p>Alors, comment peut s\u2019\u00e9tablir un champ diffus dans une chambre r\u00e9verb\u00e9rante? Et bien c\u2019est tr\u00e8s simple. Consid\u00e9rons une source sonore qui \u00e9met une onde acoustique seulement \u00e0 45\u00b0. En posant l\u2019hypoth\u00e8se que les r\u00e9flexions sur les murs sont totales, quel que soit la position de la source et du point d\u2019observation, l\u2019onde \u00e9mise finira par atteindre ce dernier. La seule diff\u00e9rence sera le nombre de r\u00e9flexion n\u00e9cessaire \u00e0 cela. La Figure\u00a07 illustre cela dans 2 cas de positons arbitraire de la source et du r\u00e9cepteur.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-2.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-563\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-2.jpg\" alt=\"reflexion chemin 2\" width=\"334\" height=\"184\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-2.jpg 1014w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-2-300x165.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 334px) 100vw, 334px\" \/><\/a>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 <a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-562\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-1.jpg\" alt=\"reflexion chemin 1\" width=\"335\" height=\"185\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-1.jpg 1016w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/reflexion-chemin-1-300x166.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 335px) 100vw, 335px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Figure 7: exemples d&rsquo;une onde acoustique atteignant un point de r\u00e9ception avec plus ou moins de r\u00e9flexions<\/p>\n<p>De plus, en un point de l\u2019espace, le niveau sonore mesur\u00e9 est le r\u00e9sultat de la somme de plusieurs ondes provenant de l\u2019onde directe, puis des ondes issues des r\u00e9flexions sur une paroi, puis deux, trois et ainsi de suite (Figure 8). Sachant que les niveaux de pression s\u2019additionne de fa\u00e7on logarithmique et que le nombre de r\u00e9flexions n\u2019est pas infinie en r\u00e9alit\u00e9, le niveau sonore finit par atteindre un seuil et n\u2019augmente plus.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/onde-directe.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-565\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/onde-directe-1024x600.jpg\" alt=\"onde directe\" width=\"314\" height=\"184\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/onde-directe-1024x600.jpg 1024w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/onde-directe-300x176.jpg 300w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/onde-directe.jpg 1051w\" sizes=\"auto, (max-width: 314px) 100vw, 314px\" \/><\/a>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 <a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/r\u00e9flexions-primaires.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-564\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/r\u00e9flexions-primaires-1024x605.jpg\" alt=\"r\u00e9flexions primaires\" width=\"311\" height=\"184\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/r\u00e9flexions-primaires-1024x605.jpg 1024w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/r\u00e9flexions-primaires-300x177.jpg 300w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/r\u00e9flexions-primaires.jpg 1048w\" sizes=\"auto, (max-width: 311px) 100vw, 311px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Figure 8: Ondes sonores atteignant un point de mesure par chemin direct (gauche) et par r\u00e9flexion sur une paroi (droite)<\/p>\n<p>Tout ceci permet, m\u00eame si la source sonore n\u2019\u00e9met pas des ondes dans toutes les directions, d\u2019obtenir un champ sonore homog\u00e8ne dans le volume de la chambre. En conditions de mesure, le champ sonore n\u2019est jamais parfaitement homog\u00e8ne due au fait qu\u2019une paroi n\u2019est jamais parfaitement r\u00e9fl\u00e9chissante, \u00e0 l\u2019influence de l\u2019att\u00e9nuation de l\u2019air ou encore \u00e0 la pr\u00e9sence de la source de bruit elle-m\u00eame. Il est n\u00e9cessaire d\u2019effectuer une moyenne du niveau de pression \u00e0 diff\u00e9rents points du volume de la chambre. Les normes de mesures dans la chambre r\u00e9verb\u00e9rante d\u00e9crivent parfaitement les m\u00e9thodologies \u00e0 employer (voir mesure coefficient d\u2019absorption de Sabine, puissance acoustique).<\/p>\n<p>Maintenant, comment est con\u00e7ue une chambre r\u00e9verb\u00e9rante?<\/p>\n<p>Pour que les parois soient r\u00e9fl\u00e9chissantes, elles doivent \u00eatre tr\u00e8s lourdes et imperm\u00e9ables. Usuellement, ce sont des murs de b\u00e9tons tr\u00e8s \u00e9pais qui sont utilis\u00e9s auxquels sont ajout\u00e9 \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur une peinture imperm\u00e9abilisante et un vernis durcissant.<\/p>\n<p>L\u2019autre caract\u00e9ristique que doit respecter la chambre r\u00e9verb\u00e9rante, c\u2019est de ne pas permettre aux ondes stationnaires de se cr\u00e9er \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur. Ce type d\u2019onde appara\u00eet entre deux parois parall\u00e8les et relativement r\u00e9fl\u00e9chissantes. Il s\u2019y \u00e9tablie alors une succession de maximum et de minimum de pression acoustique. Les ondes stationnaires apparaissent \u00e0 plusieurs fr\u00e9quences pr\u00e9cises et le nombre de maximum et de minimum s\u2019accroit \u00e0 mesure que celle-ci augmente. Comme on peut s\u2019en douter, lorsqu\u2019on souhaite avoir un niveau de pression homog\u00e8ne dans l\u2019espace, Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est assez g\u00eanant!<\/p>\n<p>Il y a deux possibilit\u00e9s pour \u00e9viter cela; la premi\u00e8re consiste \u00e0 construire une chambre r\u00e9verb\u00e9rante avec aucune des parois parall\u00e8les entre-elles. Comme on peut s\u2019en douter, ce n\u2019est pas \u00e9vident \u00e0 bien r\u00e9aliser et c\u2019est relativement couteux. La seconde consiste \u00e0 utiliser des d\u00e9flecteurs dans la chambre \u00e0 plusieurs endroits afin de casser la g\u00e9om\u00e9trie, en tout cas du point de vue des ondes acoustiques.<\/p>\n<p>C\u2019est le ph\u00e9nom\u00e8ne des ondes stationnaires qui limite le champ diffus dans la chambre en basse fr\u00e9quence. En effet, plus la fr\u00e9quence est basse, plus la longueur d\u2019onde est grande. Et pour qu\u2019une onde acoustique \u00ab\u00a0voit\u00a0\u00bb une dissym\u00e9trie dans une g\u00e9om\u00e9trie d\u2019un local, il faut que celle-ci soit plus grande que la longueur d\u2019onde. Pour donner un ordre d\u2019id\u00e9e, \u00e0 100Hz, la longueur d\u2019onde est d\u2019environ 3.4\u00a0m.<\/p>\n<p>En ce qui concerne la limitation haute fr\u00e9quence, la probl\u00e9matique provient plut\u00f4t de la difficult\u00e9 \u00e0 avoir assez d\u2019\u00e9nergie acoustique pour cumuler assez de r\u00e9flexions et donc assurer un champ diffus. En effet, les ondes s\u2019att\u00e9nuent beaucoup plus vite en haute fr\u00e9quence et du point de vue pratique, cela peut n\u00e9cessiter une puissance d\u2019\u00e9mission importante.<\/p>\n<h2>Chambre sourde<\/h2>\n<p>Une chambre sourde, ou an\u00e9cho\u00efque (pas d\u2019\u00e9cho), est une salle o\u00f9 les ondes sonores ne se r\u00e9fl\u00e9chissent pas sur les parois mais sont totalement absorb\u00e9es, en th\u00e9orie bien s\u00fbr (Figure 9). Elle reproduit la condition de champ libre, c\u2019est-\u00e0-dire que les ondes acoustiques qui se propagent ne reviennent jamais, comme si elles \u00e9voluaient dans une espace infinie. On trouve \u00e9galement des chambres semi-an\u00e9cho\u00efque, c\u2019est-\u00e0-dire avec une seule surface parfaitement r\u00e9fl\u00e9chissante, usuellement le sol. Elles permettent le test de machines lourdes qui ont besoin de reposer sur le sol, telles que des autos, camions, machines-outils,\u2026 La plupart des normes de mesures acoustique en chambre d\u2019essais sont d\u2019ailleurs pr\u00e9vue pour des chambres semi-an\u00e9cho\u00efque.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-anechoique.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"  wp-image-561 aligncenter\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-anechoique-760x1024.jpg\" alt=\"chambre anechoique\" width=\"283\" height=\"382\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-anechoique-760x1024.jpg 760w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/chambre-anechoique-223x300.jpg 223w\" sizes=\"auto, (max-width: 283px) 100vw, 283px\" \/><\/a>Figure 9: Chambre an\u00e9cho\u00efque du GAUS<\/p>\n<p>Une telle chambre permet de mesurer des grandeurs acoustiques telles que la puissance acoustique, ce qui est le cas aussi de la chambre r\u00e9verb\u00e9rante mais elle permet d\u2019avoir acc\u00e8s \u00e0 une information que cette derni\u00e8re ne donne pas, la directivit\u00e9. En effet, compte tenu que les ondes ne se r\u00e9fl\u00e9chissent pas, les micros mesurent uniquement les ondes directes provenant de la source sonore caract\u00e9ris\u00e9e. Il est m\u00eame possible de r\u00e9aliser une cartographie de l\u2019\u00e9nergie acoustique \u00e9mise par la source \u00e0 l\u2019aide d\u2019une sonde intensim\u00e9trique. On peut \u00e9galement y mesurer la r\u00e9ponse fr\u00e9quentielle des microphones, la directivit\u00e9 des haut-parleurs et d\u00e9pendamment des performances de la chambres, la puissance de source peu bruyantes. \u00c0 noter que cela peut n\u00e9cessiter que la chambre soit d\u00e9solidaris\u00e9e du sol pour \u00e9viter les perturbations tr\u00e8s basses fr\u00e9quences ext\u00e9rieures. Enfin, coupl\u00e9e \u00e0 une chambre r\u00e9verb\u00e9rante, elle permet \u00e9galement de mesurer la perte par transmission d\u2019un mat\u00e9riau, grandeur acoustique tr\u00e8s utilis\u00e9e notamment dans le domaine de la construction et l\u2019a\u00e9ronautique.<\/p>\n<p>Alors, comment fonctionne une chambre source?<\/p>\n<p>Ce qui fait l\u2019absorption des parois de la chambre sourde, c\u2019est les di\u00e8dres qui s\u2019y trouvent. Ils sont faits de mousses absorbantes ou de laines de verres. Dans le cas de ce dernier mat\u00e9riau, les di\u00e8dres sont souvent recouvert d\u2019un tissus afin d\u2019\u00e9viter que des particules de verre sature l\u2019air ambiant.<\/p>\n<p>Alors pourquoi une forme de di\u00e8dre pour bien absorber les ondes sonores? Et bien c\u2019est parce que les ondes acoustiques sont tr\u00e8s sensible au changement du milieu dans lequel elles se propagent. Pour donner un exemple, si une ondes sonore se propage dans un tuyau et soudainement d\u00e9bouche dans un espace infinie, une partie de l\u2019onde est r\u00e9fl\u00e9chie dans le tube. Pour \u00e9viter cela, il fait que le changement soit progressif. C\u2019est d\u2019ailleurs pour cela que la plupart des instruments \u00e0 vent ont des pavillons \u00e0 leur sortie. Il s\u2019agit d\u2019une adaptation progressive du milieu. En acoustique, on parle d\u2019adaptation d\u2019imp\u00e9dance.<\/p>\n<p>C\u2019est exactement la m\u00eame chose dans la chambre sourde. Si d\u2019un seul coup, l\u2019onde passe de l\u2019air ambiant \u00e0 un mat\u00e9riau absorbant, une partie de l\u2019onde serai r\u00e9fl\u00e9chie. Avec la forme d\u2019un prisme, le front d\u2019ondes acoustique passe progressivement dans un milieu o\u00f9 la surface d\u2019absorbant s\u2019\u00e9largie peu \u00e0 peu et au m\u00eame rythme o\u00f9 l\u2019air diminue (Figure 10).<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/absorption-di\u00e8dres.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"  wp-image-566 aligncenter\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/absorption-di\u00e8dres-1024x439.jpg\" alt=\"absorption di\u00e8dres\" width=\"529\" height=\"227\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/absorption-di\u00e8dres-1024x439.jpg 1024w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/absorption-di\u00e8dres-300x129.jpg 300w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/absorption-di\u00e8dres.jpg 1235w\" sizes=\"auto, (max-width: 529px) 100vw, 529px\" \/><\/a>Figure 10: Principe d&rsquo;absorption des di\u00e8dres; convergence progressive des ondes vers le milieu absorbant<\/p>\n<p>Maintenant, parlons des limitations de la chambre sourde. Comme on peut s\u2019y attendre, c\u2019est en basse fr\u00e9quence qu\u2019elle se situe. En effet, pour absorber le plus possible en basse fr\u00e9quence, il faut que la longueur du di\u00e8dre soit de l\u2019ordre de grandeur du quart de la longueur d\u2019onde \u00e0 absorber.<\/p>\n<h1>Absorption et isolation<\/h1>\n<h2>D\u00e9finition<\/h2>\n<p>Il est essentiel de bien comprendre la diff\u00e9rence entre ces deux notions afin de pouvoir cerner et r\u00e9soudre correctement une probl\u00e9matique li\u00e9e au bruit.<\/p>\n<p>L\u2019absorption du son implique la r\u00e9duction du bruit par l\u2019utilisation de mat\u00e9riaux dissipant l\u2019\u00e9nergie des ondes acoustiques. Pour les absorbants acoustiques conventionnels, tels que les laines et les mousses, l\u2019absorption du son se fait en permettant aux ondes acoustiques de p\u00e9n\u00e9trer dans leurs structures sinueuses et tortueuses. C\u2019est par des ph\u00e9nom\u00e8nes visqueux et thermiques que l\u2019\u00e9nergie se dissipe sous forme de chaleur \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur m\u00eame des mat\u00e9riaux. Cependant, le fait que les ondes se propagent dans le mat\u00e9riau implique que l\u2019\u00e9nergie qui n\u2019est pas absorb\u00e9e ressorte de l\u2019autre c\u00f4t\u00e9. Les ondes acoustiques alors att\u00e9nu\u00e9es peuvent poursuivre leurs routes.<\/p>\n<p>\u00c0 l\u2019inverse, un mat\u00e9riau isolant (du point de vue acoustique) est un mat\u00e9riau imperm\u00e9able, c\u2019est-\u00e0-dire qui ne laisse pas passer les ondes acoustiques \u00e0 travers sa structure. Le principe de fonctionnement de ce type de mat\u00e9riau est compl\u00e8tement diff\u00e9rent de l\u2019absorbant puisque son but est de r\u00e9fl\u00e9chir les ondes acoustiques. Pour y parvenir, il ne doit pas seulement \u00eatre imperm\u00e9able, mais aussi lourd pour ne pas entrer en vibration suite \u00e0 l\u2019impact des ondes acoustiques sur sa surface. En effet, si celui-ci se mettait \u00e0 vibrer, il se comporterait comme un haut-parleur, et comme chacun sait, un haut-parleur rayonne du bruit.<\/p>\n<p>Voici quelques cas de figures qui permettront d\u2019illustrer l\u2019utilisation de ces deux strat\u00e9gies de r\u00e9duction du bruit\u00a0:<\/p>\n<p>Soit un local dans lequel se trouve une machine bruyante et un autre local, voisin de ce premier, occup\u00e9 par des personnes (Figure 2). Pour prot\u00e9ger les personnes du bruit produit par la machine, il est n\u00e9cessaire de travailler \u00e0 valoriser les performances d\u2019isolation de la paroi s\u00e9parant les deux locaux. La paroi r\u00e9fl\u00e9chie le son ne laissant alors passer qu\u2019une faible partie de l\u2019\u00e9nergie acoustique de l\u2019autre c\u00f4t\u00e9. Notez toutefois que le niveau sonore devient important dans le local o\u00f9 se trouve la source de bruit puisque l\u2019\u00e9nergie acoustique ne peut en sortir.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/isolation.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-516\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/isolation.png\" alt=\"isolation\" width=\"483\" height=\"216\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/isolation.png 818w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/isolation-300x134.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 483px) 100vw, 483px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Figure 2.\u00a0Principe de r\u00e9duction du bruit d&rsquo;un local par isolation acoustique du local bruyant.<\/p>\n<p>Maintenant, si la source de bruit et les personnes cohabitent dans la m\u00eame pi\u00e8ce (Figure 3), l\u2019abaissement du niveau sonore dans le local se fait en utilisant cette fois-ci des absorbantes acoustiques sur les parois. L\u2019onde acoustique perd son \u00e9nergie au fur et \u00e0 mesure de ses r\u00e9flexions successives sur les parois.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-517\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption.png\" alt=\"absorption\" width=\"491\" height=\"219\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption.png 816w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption-300x134.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 491px) 100vw, 491px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Figure 3.\u00a0Principe de r\u00e9duction du bruit dans un local par l&rsquo;utilisation d&rsquo;absorbant acoustique.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Enfin, si les deux cas de figure pr\u00e9c\u00e9dents sont cumul\u00e9s (Figure 4), les deux m\u00e9thodes de r\u00e9ductions du bruit peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour obtenir un maximum d\u2019efficacit\u00e9.<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption-et-isolation.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-518\" src=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption-et-isolation.png\" alt=\"absorption et isolation\" width=\"501\" height=\"224\" srcset=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption-et-isolation.png 816w, https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/absorption-et-isolation-300x134.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 501px) 100vw, 501px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Figure 4.\u00a0Utilisation des principe d&rsquo;absorption et isolation pour r\u00e9duire le bruit dans des locaux<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Notez que les m\u00e9thodes de r\u00e9duction du bruit par l\u2019utilisation de mat\u00e9riaux s\u2019appliquent lorsqu\u2019il n\u2019est pas possible d\u2019agir directement sur la source de bruit elle-m\u00eame, ce qui repr\u00e9sente malheureusement la majorit\u00e9 des cas.<\/p>\n<h2 style=\"text-align: left;\">Grandeurs acoustiques<\/h2>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2 style=\"text-align: left;\">Indicateurs normalis\u00e9s (SAA\/NRC, STC)<\/h2>\n<h1>Lexique<\/h1>\n<p>[table id=6 \/]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[toc] La nature du son Le son est la perception auditive due \u00e0 une onde acoustique. Physiquement,\u00a0c&rsquo;est une d\u00e9formation m\u00e9canique qui se propage dans un milieu mat\u00e9riel (e.g. air, m\u00e9taux, liquides).\u00a0Cette variation est caract\u00e9ris\u00e9e par une amplitude\u00a0et une fr\u00e9quence\u00a0(Figure 1). Plus l&rsquo;amplitude, ou niveau de pression, du son est \u00e9lev\u00e9e, plus le son per\u00e7u est fort. Ce niveau est exprim\u00e9 en d\u00e9cibel (dB). Plus la fr\u00e9quence est \u00e9lev\u00e9e, plus le son per\u00e7u est aig\u00fce. A contrario, plus le son per\u00e7u est grave. Cette fr\u00e9quence s&rsquo;exprime en hertz (Hz). [visualizer id=\u00a0\u00bb484&Prime;] Figure 1.\u00a0Repr\u00e9sentation d\u2019une onde sonore de fr\u00e9quence 10 Hz et<\/p>\n<a class=\"more-link\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/?page_id=98\">[En savoir plus...]<\/a>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-98","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/98","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=98"}],"version-history":[{"count":70,"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/98\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":512,"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/98\/revisions\/512"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ema.recherche.usherbrooke.ca\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=98"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}