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trimestre 2011
Nouvelle méthode de mesure du
coefficient de diffusion acoustique des
parois à relief dans les locaux industriels
es mécanismes de diffusion acoustique sont mis en
jeu pour expliquer le comportement acoustique absor-
bant des parois à relief souvent présentes dans les locaux
industriels (tôle ondulée, parois perforées ...). Une atté-
nuation du champ de pression acoustique est souvent
observée dans des milieux confinés quand un encombre-
ment ou une paroi à relief est aménagé [1]. Etant donné
ce comportement, il a été nécessaire de rechercher des
lois permettant de calculer l’absorption supplémentaire
apportée par le relief en s’intéressant d’abord à la mesure
du coefficient de diffusion acoustique.
Depuis ces vingt dernières années, plusieurs méthodes
de mesure ont été développées pour étudier d’un côté,
les mécanismes de diffusion et de l’autre, pour évaluer
les différents types de coefficients de diffusion [2-3]. On
peut distinguer plusieurs types de méthode de mesure
suivant le type de coefficient de diffusion que l’on souhaite
obtenir (coefficient de diffusion, coefficient de diffusion
uniforme, …) en fonction du type de champ acoustique
incident : champ libre ou champ diffus [4-5]. Vorländer et
Mommertz [6] ont choisi d’utiliser le principe d’atténuation
des ondes réfléchies diffuses par processus de moyen-
nage dans des conditions de champ libre pour déterminer
expérimentalement le coefficient de diffusion acoustique.
Celui-ci est défini dans ce cas comme le rapport entre
l’énergie réfléchie à l’extérieur de la zone spéculaire sur
l’énergie totale réfléchie :
(1)
avec
, l’angle solide correspondant à la partie de l’éner-
gie réfléchie spéculaire et , l’angle solide correspon-
dant à toute l’énergie réfléchie.
=
Zone spéculaire
Source
Zone de diffusion
Echantillon à relief étudié
Fig. 1 : Illustration de la zone de réflexion spéculaire et diffuse
Joël Ducourneau, Adil Faiz,
Faculté de Pharmacie
Université Henri Poincaré
5, rue Albert Lebrun
54001 Nancy
E-mail :
Jacques Chatillon
Institut National de Recherche et Sécurité
Rue du Morvan
CS 60027
54519 Vandœuvre-lès-Nancy
E-mail :
L
Résumé
Dans les locaux industriels, les parois fréquemment rencontrées possèdent un relief
souvent périodique (tôle ondulée, parois perforées ...). Les logiciels prévisionnels
de niveaux sonores dans les ateliers de travail nécessitent des caractéristiques
acoustiques précises de ces parois comme l’absorption ou la diffusion. Pour répondre
à ce type de caractérisation
in situ
, nous avons développé un système de mesure du
coefficient de diffusion acoustique. Le principe de fonctionnement de ce système est
basé sur celui développé par Vorländer et Mommertz en champ libre. Il repose sur une
méthode de moyennage qui entraine l’atténuation des ondes réfléchies diffuses. Pour
palier les problèmes des échos parasites provenant de la réverbération du local et des
sources bruyantes présentes sur le site, nous avons intégré dans le système de mesure
une antenne acoustique et une source impulsionnelle. La pondération multipolaire
utilisée pour l’antenne permet d’obtenir une directivité avec un lobe principal étroit,
constant en fréquence et des atténuations des lobes secondaires pouvant atteindre
30 dB. Cette directivité permet donc de filtrer spatialement les échos parasites.
La source impulsionnelle conçue à partir de la réponse impulsionnelle inverse
du système d’émission, permet également un fenêtrage temporel et donc une
séparation suffisante des différents signaux reçus par l’antenne (ondes réfléchies,
échos parasites…). Une campagne de mesure du coefficient de diffusion d’une paroi
ondulée pour plusieurs incidences a été effectuée dans un atelier bruyant et a permis
de valider ce système de mesure
in situ
.
