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trimestre 2011
Nouvelle méthode de mesure du coefficient de diffusion acoustique des parois à relief dans les locaux industriels
Le dispositif de mesure réalisé pour ces manipulations
est un portique représenté sur la figure 7 qui contient
la source de type impulsionnelle et l’antenne directive.
Le centre acoustique de la source et de l’antenne sont
tout deux positionnés d’un point de vue angulaire, dans
la direction spéculaire
ϕ
pour respecter le principe de la
mesure de Vorländer et Mommertz. Cette direction est,
bien entendu, ajustable sur le portique de 0° à 90°.
Source
impulsionnelle
Antenne directive
Source
impulsionnelle
Antenne directive
Fig. 7 : Schéma de principe du banc de mesure
Il est possible de déplacer aisément le portique autour de
l’axe central de la surface diffuse étudiée pour procéder
à des acquisitions en fonction de
ϕ
.
Enfin, il possible de modifier sur ce dispositif les distances
source – paroi diffuse et récepteur – paroi diffuse. Celles-ci
ont été fixées à 1,20 m durant toutes les manipulations.
La dimension maximale de l’échantillon à relief étudié étant
environ de 4,5 m, nous remarquons que ces distances se
situent en champ proche et que dans ce cas, nous observe-
rons un profil de pression très discontinu dû au phénomène
de diffusion [9]. Cependant, il serait très difficile pour nous
d’assurer les conditions de champ lointain car les distan-
ces minimales du champ lointain (MFFD) en fonction de la
fréquence sont très grandes et dépassent largement celles
du local d’essai. Nous avons choisi de discrétiser la varia-
tion angulaire de
θ
et
ϕ
par pas de 10°.
L’échantillon à relief étudié est une paroi ondulée décrite
sur la figure 8.
18,2 cm
5 cm
6 mm
Fig. 8 : Profil du relief ondulé étudié
La figure 9 représente la réponse impulsionnelle du signal
reçu sur le capteur central de l’antenne sans traitement
multipolaire (courbe bleu). Nous distinguons bien le signal
incident impulsionnel de la source, l’étendue de l’écho
traduisant le phénomène de diffusion de la paroi ondulée
ainsi que des oscillations parasites qui suivent cette trai-
née temporelle et qui proviennent des réflexions parasi-
tes du local (réverbération).
Nous constatons que la directivité de l’antenne assure un
filtrage spatial qui permet d’atténuer fortement les oscilla-
tions parasites du signal provenant de la réverbération pour
ne conserver que les réflexions diffuses (courbe rouge).
4
6
8
10
12
14
x 10
-3
-5
0
5
10
x 10
-3
temps (s)
Pa/V
Avec antenne
Sans antenne
Fig. 9 : Réponse impulsionnelle reçue par le capteur central
de l’antenne (courbe bleu) et par le macro-capteur de
l’antenne après traitement multipolaire (courbe rouge)
Comme expliqué dans le paragraphe 2, la pression acousti-
que spéculaire est obtenue en moyennant un nombre impor-
tant de pressions acoustiques réfléchies suivant l’angle
ϕ
. La
figure 10-b montre la réponse impulsionnelle obtenue pour
une incidence spéculaire égale à 40° après superposition de
10 réponses impulsionnelles synchronisées et moyennées
correspondantes à chaque valeur de l’angle
ϕ
. Nous remar-
quons bien que la composante spéculaire de cette réponse
impulsionnelle émerge par rapport à la réponse impulsion-
nelle obtenue pour un angle
ϕ
=30° (figure 10-a).
2
4
6
8
10
12
14
x 10
-3
-0.02
-0.01
0
0.01
0.02
0.03
0.04
temps (s)
Pa/V
Réponse impulsionnelle - Incidence 40°
2
4
6
8
10
12
14
x 10
-3
-0.02
-0.01
0
0.01
0.02
0.03
0.04
temps (s)
Pa/V
Réponse impulsionnelle - Incidence 40°
Pression réfléchie
Impulsion incidente
(a)
Impulsion spéculaire
Impulsion incidente
(b)
Fig. 10
: Réponses impulsionnelles obtenues avec la
paroi ondulée pour une incidence
θ
=40°
