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Spécial « Congrès Acoustics 2012 »
encoffrement est une technique de réduction du
bruit largement utilisée dans l’industrie pour diminuer le
niveau d’émission des sources. Il consiste en une boîte
formée de panneaux acoustiques entourant la source,
incluant généralement des ouvertures pour les entrées-
sorties de matières, des vitres pour surveiller la produc-
tion et des portes pour avoir accès à la machine. Si
les installateurs d’encoffrements connaissent la perfor-
mance acoustique des panneaux individuels, il leur est
difficile de prévoir la perte par insertion du montage
global, à cause en particulier des ouvertures et de l’hété-
rogénéité des différents panneaux (vitres, murs, portes).
De plus, les usages dans l’industrie française sont souvent,
pour les utilisateurs finaux, de contrôler la réduction du
bruit au poste de travail plutôt que de mesurer la perte par
insertion, quand il s’agit d’évaluer l’efficacité de l’encoffre-
ment installé. Cette réduction de la pression acoustique
en un point est impossible à évaluer analytiquement quand
on veut prévoir l’efficacité d’un encoffrement complexe.
L’INRS a cherché à répondre à ce problème en développant
un outil de calcul de l’efficacité acoustique des encoffre-
ments. Les encoffrements ont déjà fait l’objet de travaux
visant à développer des outils de calcul prévisionnels de
leurs performances.
Utilisation d’une méthode de tirs de rayons
pour la prédiction des pertes d’insertion
des encoffrements
The use of ray-tracing method for the prediction of
the insertion loss of enclosures
Nicolas Trompette,
Jacques Châtillon
Institut national de recherche et de
sécurité (INRS)
Département « Ingénierie des équipe-
ments de Travail »
Laboratoire «Réduction du Bruit au
Travail»
Rue du Morvan
CS 60027
54519 Vandoeuvre Les Nancy Cedex
France
Tél. : 03 83 50 85 64
E-mail :
Tél. : 03 83 50 98 70
E-mail :
Résumé
L’encoffrement est une technique très utilisée de réduction du bruit. La prévision de
la perte par insertion d’un encoffrement est donc une préoccupation importante.
Un modèle numérique a été développé. Il est basé sur la technique du tir de rayons,
qui consiste à déterminer le chemin acoustique d’un rayon et à évaluer sa perte
d’énergie tout au long de ce chemin. Dans notre modèle, la diffraction a été négligée
et les sources sont supposées omnidirectionnelles. Le modèle permet de calculer à
la fois la perte par insertion et la pression acoustique à l’extérieur de l’encoffrement.
Pour le valider, une série d’essais a été réalisée en chambre semi-anéchoïque sur
différents encoffrements. Une bonne précision est obtenue sur le calcul de la perte
par insertion et des pressions extérieures pour la bande fréquentielle [250 Hz-4 kHz].
Toutefois le modèle tend à surestimer les niveaux de pression aux basses fréquences
et à les sous-estimer aux hautes fréquences. Le tir de rayons apparaît donc comme un
bon outil pour prévoir le comportement acoustique global des encoffrements.
Mais il est imprécis aux basses fréquences car il ne prend pas en compte le
comportement modal des ondes dans les cavités et les parois. Les écarts aux hautes
fréquences peuvent s’expliquer par les fuites et le fait que la diffraction a été négligée.
Abstract
Among the various noise control techniques, enclosures are widely used. Predicting
their insertion loss is therefore an important issue. A numerical model was developed
which uses a conventional ray-tracing method that consists in determining the paths of
acoustic rays and evaluating the energy loss along these paths. In our model, diffraction
is not taken into account and the sources inside the enclosure are assumed to be
omnidirectional. The model allows calculation of both the insertion loss and the sound
pressure outside the enclosure. For validation purposes, a series of tests was run in a
semi-anechoic chamber for different enclosures. The predictions of the insertion loss and
the pressures outside the enclosure over the entire frequency range [250 Hz-4 kHz] were
satisfactory. However, the model tends to overestimate the pressure levels for the lower
frequency band and underestimate them for the upper frequency bands. Ray tracing has
proven to be a good tool for predicting the overall acoustic behavior of enclosures, but
is inaccurate at low frequencies as it does not take into account the modal behavior of
cavities and leaves. The discrepancies at high frequencies can be explained by leaks and
the fact that diffraction was not taken into account.
L’
