Coefficient d'absorption d'une laine minérale

[Invite107]

Je ne m'attendais pas à autant d'écart. Merci pour ces courbes, c'est très instructifs.

Donc, dans le cas de placement de panneaux de tailles données dans une salle (dans le but de modifier le TR par exemple), pour simuler la réponse, c'est donc bien les valeurs de ces panneaux mesurées en chambre réverbérante (donc alpha >1) qu'il faut prendre plutôt que celle mesurées dans un tube.

[Bachibousouk]

Non, parce que ta pièce n'est pas une chambre réverbérante. Tu as plutôt intérêt à prendre tes valeurs mesurées au tube à condition d'extrapoler les coefficients sous incidence aléatoire. Si tu obtiens des valeurs supérieures à 1, c'est problématique. Dans les logiciels de tirs de rayon comme ODEON, on recommande de supprimer les valeurs extrêmes comme 0 ou 1 et de n’incrémenter que des valeurs comprises entre 0,05 et 0,9. Mais pour une utilisation avec le formalisme de Sabine, je ne sais pas. En fait, il n'y a pas de règle, chacun fait sa tambouille dans son coin.


Bachi

[Fre.Mo]

Non, parce que ta pièce n'est pas une chambre réverbérante. Tu as plutôt intérêt à prendre tes valeurs mesurées au tube à condition d'extrapoler les coefficients sous incidence aléatoire. Si tu obtiens des valeurs supérieures à 1, c'est problématique. Dans les logiciels de tirs de rayon comme ODEON, on recommande de supprimer les valeurs extrêmes comme 0 ou 1 et de n’incrémenter que des valeurs comprises entre 0,05 et 0,9. Mais pour une utilisation avec le formalisme de Sabine, je ne sais pas. En fait, il n'y a pas de règle, chacun fait sa tambouille dans son coin.


Bachi

J’aimerai comprendre ce qui dans la formule donne des valeurs > 1 pour la mesure dans une chambre réverbérante, avez vous une référence?

[Jecours]

Effet de bord.

http://www.akustar.com/dossiers/419_coefficients.htm


Il y a correlation entre mesure en chambre reverberante et tube à impédance
https://www.researchgate.net/publicatio ... om_methods

[Jean-Pierre Lafont]

Certes, les coefficients d'absorption théoriques des laines varient aux basses fréquences suivant le modèle de calcul.
Mais quel crédit peut-on aux mesures effectuées en laboratoire aux mêmes fréquences ?
Je ne doute pas un instant du sérieux des courbes fournies par le cstb, mais qui peut affirmer qu'un relevé est plus fiable qu'un autre ? Avec quelle proportion d'incertitude ??

Voici un exemple:
Un échantillon de 6,69 m² de laine de verre de 50 mm d'épaisseur mesuré dans 10 labos différents à température et humidité comparable.
Les labos de volumes différents sont tous rectangulaires, 7 sont équipés de diffuseurs rotatifs et 3 de diffuseurs fixes.
Norme de mesure ASTM-C423, montage E-400.
Chaque courbe représente la moyenne de 20 mesures successives.



On observe un consensus au dessus de 315Hz.
Entre 125 et 315, on note quelques incertitudes.
En dessous de 125, c'est n'importe quoi, au moins pour 4 labos.

Volume des labos en m3 et surface de diffusion en m²
A- 251 - 58
B- 251 - 32,4
C- 303 - 41
D- 268 - 5
E- 425 - 19,5
F- 284 - 41
G- 291 - 31
H- 423 - 15
I- 315 - 9
J- 382 - 34,2

[Invite107]

Comment expliquer ces écarts ? Volume de la pièce, surface de diffusion, système de montage ?

De mon coté voici l'identification de l’impédance caractéristique de la laine de coton metisse à partir des méthodes Utsuno, Takeshi, Fujikawa et également Dunn et Davern avec des echantillons de différentes épaisseurs (voir les détails dans mon document dont je redonne le lien : http://www.volucres.fr/AudioHighEnd/Pub ... e-tube.pdf)

On constate des valeurs cohérentes au-dessus de 150 hz, quelques écarts entre 100 et 150 hz, et ça part au fraise au-dessous de 100 hz. Mais je pense que mon système de mesure a des défauts en-dessous de cette fréquence.

[Jean-Pierre Lafont]

Je n'ai pas vraiment d'explication pour les écarts en chambre réverbérante. Il faudrait être sur site à chaque mesure, vérifier le système de montage, la position relative de l'échantillon dans la pièce, comparer l'impédance des parois aux très basses fréquences. La présence d'une simple porte peut changer beaucoup.

Bien que la mesure au tube me semble plus fiable que celle en chambre réverbérante (moins sujette aux tripatouillages à but commercial), ni l'une ni l'autre ne reflète les caractéristiques d'une application réelle.

Dans un tube à impédance:
- l'onde supposée plane est unidirectionnelle et normale à la surface.
- La mesure ne prend en compte que la surface frontale de l'échantillon sans autre artifact.
- La surface de l'échantillon est très réduite.

Dans une chambre réverbérante:
- La source est omnidirectionnelle.
- Le champ est diffus, les incidences sont multiples, sous tous les angles.
- La rupture d'impédance entre l'échantillon et le support rigide, crée un effet de bord, qui "prolonge" (pour faire simple) l'influence de l'échantillon au delà de ses limites physiques.

Chez soi, la réalité est toute autre:
- La source est omni dans le grave et directionnelle dans l'aigu.
- Le champ est ni spéculaire, ni diffus (mais un peu des deux).
- Les bords de l'échantillon peuvent être exposés ou protégés.
- L'échantillon est généralement dissimulé derrière un tissu plus ou moins transonore.
- Il peut-être dispersé en plusieurs surfaces, de façon aléatoire et noyé parmi d'autres surfaces, etc...

Comment, dans ces conditions, prédire le comportement acoustique d'une laine ou d'une mousse ???

Pour illustrer une partie de ce qui précède, prenons le dernier alinéa (la dispersion des surfaces)
L'image ci-dessous montre d'absorption de dalles de plafond de 60 x 60cm x 2,5 cm groupées en cercle, en carré ou dispersées.
Dans les 3 cas la surface exposée est identique (8 m²). Par contre, le périmètre varie. Les chants (côtés) sont protégés.
Le cercle présente le périmètre le plus court (10,16m). En rectangle le périmètre s'élargit légèrement (11,47m). Les deux courbes sont relativement proches.
Par contre, dès qu'on disperse les dalles le périmètre s'allonge à 53,6m et l'absorption augmente de manière significative. Ceci s'explique naturellement par l'augmentation de l'effet de bord.


C'est pourquoi, quand je veux obtenir une efficacité maximale avec peu de matière, je dispose les panneaux en damier ou en motif, comme ici chez Catherine Ringer.

[Jecours]

Dans le lien ci dessous vous aviez l'explication !

http://www.akustar.com/dossiers/419_coefficients.htm

[Bachibousouk]

Je ne pense pas que l’on puisse suspecter le CSTB de manoeuvrer les résultats, au moins dans le cas présent. Leur activité est surtout orientée BTP et le marché de l’audio ne pèse pas grand-chose en comparaison. La performance d’une laine minérale joue à la marge dans un doubagle ou une cloison en plaques de plâtre. Il y a peu d’intérêt, pour le CSTB ou Knauf à "bidouillier" leur résultat.

https://www.vm-materiaux.fr/media/catal ... _CERTI.pdf

Malgré tout, comparer des modèles fluides équivalents avec des mesures en chambre réverbérante en supposant que la mesure prévaut sur le modèle théorique est peut-être une imprudence. C'est pourquoi, je me suis livré à un rapide calcul d’erreur (méthode dite de Monte Carlo sur 100 tirages avec excel) pour estimer l’incertitude sur le coefficient de Sabine à 100 Hz, d’après les données du PDF en lien ci-dessus. Il s'agit juste de reprendre les données page 26 du PDF puis d'attribuer une incertitude à chaque grandeur.





On s’aperçoit dans l’exemple considéré, qu’une incertitude relative de 10 % sur les Tr mesurés en chambre réverbérante engendre une incertitude sur l’alpha Sabine de 20%. Résultat comparable, en incertitude relative, aux valeurs indiquées par les 6 labos «groupés», du document de JPL.
Maintenant, je serai curieux de connaître la dispersion des mesurages à 100 Hz dans une chambre réverbérante pour savoir si cette dispersion de 10% est crédible ou pas. On est en plein champ modal, avec des fréquences de coupure, respectivement à 400 Hz et 200 Hz environ, sans et avec l'échantillon !

Il me semble que pour un matériaux poreux, la mesure au tube est plus pertinente.


Bachi

[Bachibousouk]

J'ai trouvé cet extrait dans un PV de mesure Peutz concernant des panneaux absorbant de 50 mm d'épaisseur:

the probability will be 95% that the difference between the two test results will be less than
or equal to r.
In order to evaluate the repeatability r for the sound absorption measurements performed in
the reverberation room of “Peutz bv" in Mook (the Netherlands) eight series of
measurements have been carried out according to ISO 354:1985 annex C. From the results of
those measurements the repeatability r has been calculated. It was found that for the
frequency range from 100 to 200 Hz and at 5000 Hz the repeatability r is 0,21 as a maximum.
For the frequency range 250 to 4000 Hz the repeatability r is 0,09 as a maximum.

Je n'ai pas la norme sous les yoeux mais la répétabilité est sans doute la largeur de l'intervalle de confiance à 95 %.
0,21 sous 200 Hz pour des valeurs relevées respectivement à 100, 125, 160 et 200 Hz de 0,12, 0,21, 0,38 et 0,52, ça fait beaucoup


Bachi

[Jean-Pierre Lafont]

) eight series of measurements have been carried out according to ISO 354:1985 annex C.

Le problème est que l'annexe C, n'existe plus dans l'ISO 354...



Le calcul de la répétabilité est largement influencé par le calcul des moyennes. Qu'était-il dans la norme de 1985 ?

Aujourd'hui:
... le moyennage de plusieurs mesurages effectués en une position de microphone/haut-parleur est obligatoire afin de réduire l’incertitude de mesure provoquée par les écarts statistiques. Les moyennages doivent être au moins au nombre de trois. Si la répétabilité recherchée doit se situer dans le même intervalle que la répétabilité fournie par la méthode de la réponse impulsionnelle intégrée, le nombre de moyennages doit être au moins de dix. Deux méthodes de moyennage sont possibles...

[Invite107]

J
Maintenant, je serai curieux de connaître la dispersion des mesurages à 100 Hz dans une chambre réverbérante pour savoir si cette dispersion de 10% est crédible ou pas. On est en plein champ modal, avec des fréquences de coupure, respectivement à 400 Hz et 200 Hz environ, sans et avec l'échantillon !

Je n'ai jamais pratiqué ce type de mesures. Effectivement quelle est la légitimité de cette formule où apparaît un temps de réverbération dans une plage de fréquence où le champ est modal ?

J'imagine qu'il est nécessaire de placer les microphones au strict même endroit entre les deux mesures (avec et sans échantillons).

[Jean-Pierre Lafont]

Maintenant, je serai curieux de connaître la dispersion des mesurages à 100 Hz dans une chambre réverbérante pour savoir si cette dispersion de 10% est crédible ou pas. On est en plein champ modal, avec des fréquences de coupure, respectivement à 400 Hz et 200 Hz environ, sans et avec l'échantillon !

Normalement (je dis bien normalement), les modes résiduels d'une chambre réverbérante sont en-deça de la première bande d'octave significative, au moins pour le premier ordre. Les ordres supérieurs sont traités par le placement de la (ou des) source(s) et par diffusion acoustique. Si on ajoute à cela le micro sur perche rotative oscillante et le moyennage des mesures, l'incidence modale est très faible.

J'ai eu l'occasion de corriger une chambre réverbérante (voir photo). J'ai fabriqué 6 diffuseurs en Lexan de 2m x 1,5m ep 10mm, manoeuvrables par un jeu de drisses. L'installation a été éprouvante car il est difficile de travailler dans une salle ou la reverb atteint 11 secondes à 80Hz - Je vous laisse imaginer le bruit de la perceuse à percussion, (même avec un casque).

Après avoir placé la source au bon endroit et ajusté la diffusion globale en jouant sur la position de chaque diffuseur (certains bien plus bas que sur la photo), le mode identifiable le plus élevé est à 38Hz. Sans filtre, il est difficile d'isoler une résonance de second ordre car elle est noyée dans un flot de réflexions.

[coax]

Bonjour,

existe t il des mesures pour des matériaux ""naturels"" ?
--laine chanvre/lin,
--torchis banché chanvre chaux,
--liège,
...

merci !

[Bachibousouk]

Jean Fourcade qui intervient dans ce sujet, a fait des mesures aux tubes de quelques matériaux

http://www.volucres.fr/AudioHighEnd/Pub ... e-tube.pdf

Sinon, il faut aller chercher dans la littérature ou mieux, du coté du CSTB qui a réaliser une étude sur les matériaux biosourcés.


Bachi