Les essais acoustiques constituent une phase importante de la mise au point de nombreux produits, qu’il s’agisse de déterminer leur niveau de puissance acoustique ou leur niveau de pression acoustique à des emplacements spécifiés (pour respecter certaines limites en la matière ou pour mettre au point une sonorité particulière e.g. sonnerie de téléphone, bruit de fermeture de portière, discrétion acoustique de véhicules en mouvement).
Un environnement de mesure spécifique est alors nécessaire pour les travaux de recherche et développement (R&D) en acoustique associés, avec en général (en tant qu'objectifs principaux):
- un niveau de bruit de fond suffisamment bas pour ne pas perturber les mesurages
- une anéchoïcité des parois du local d’essais pour éviter les réflexions sonores indésirables
Dans certains contextes, d’autres fonctionnalités sont recherchées pour l’environnement d’essais:
- l’absence de propagation sonore vers l’extérieur, lors du test de matériels très bruyants (e.g. bancs d’essais de moteurs thermiques ou électriques de forte puissance contigus ou bien implantés dans une zone de travail où une certaine concentration est requise pour l’accomplissement de différentes tâches)
- le contrôle de la température, lorsque les émissions sonores des équipements testés dépendent des conditions climatiques e.g. pour des appareils de Chauffage Ventilation Climatisation - CVC -
Dans tous ces contextes, ITS propose des infrastructures d’essais acoustiques qui combinent les différentes fonctionnalités requises, en répondant aux besoins des utilisateurs les plus exigeants.
ITS participera à la construction d’une chambre anéchoïque pour la réalisation d’essais acoustiques portant sur des matériels électriques dans la Région de Bordeaux (France, région Nouvelle Aquitaine).
En se basant sur un concept ayant fait l’objet de travaux de standardisation au fil de réalisations similaires dans différents secteurs d’activités (e.g. téléphonie, appareillages électroacoustiques, drones pour ne citer que les dernières réalisations en France) il s’agira d’installer une enceinte acoustique préfabriquée en usine, démontable, de grandes dimensions, permettant tout à la fois de la limiter la transmission du bruit au travers de ses parois et de fournir à l’intérieur les conditions d’anéchoïcité requises.
L’enveloppe sera réalisée à l’aide de panneaux d’insonorisation industrielle sans face absorbante modulaires, en acier (avec un indice d'affablissement acoustique proche de 50 dB aux fréquences aigues), et un bloc-porte acoustique (pivotant) permettra l’accès de piétons et des matériels en essais ; à la différence d'autres constructions envisagées dans un contexte d'insonorisation (encoffrements de machines, bancs d'essais et studios), il n'y aura pas de surfaces translucides, équipées de vitrages (qui pourraient assurer une sécurité résiduelle en cas de bris accidentel): des châssis vitrés acoustiques permettraient, certes, d'assurer la continuité de l'isolation acoustique (i.e. seraient sans faiblesse quant à la limitation de la transmission des bruits, leur indice d'affaiblissement pouvant être comparable à celui des éléments de construction pleins) mais leur présence nuirait à l'anéchoïcité du local d'essais (le coefficient d'asorption acoustique du verre est faible, notamment aux fréquences médium et aigues alors même qu'une valeur de 99 % est requise au delà de la fréquence de coupure de la salle anéchoïque). Le plancher (renforcé pour permettre la circulation et l'installation de charges lourdes) sera désolidarisé de son support et suffisamment ajouré pour ne pas obérer l'efficacité du revêtement absorbant les sons ; le passage des câbles sera réalisé au moyen d'un atténuateur de bruit spécial et le renouvellement d'air sera réalisé en ayant recours à des silencieux de ventilation.
Pami les revêtements absorbant pour laboratoires d'acoustique commercialisés par ITS, c'est le concept d'absorbeur compact à large bande qui sera sélectionné pour l'application envisagée, constituant - comme souvent - le meilleur choix de technologie:
- son coefficient d’absorption acoustique est très proche de 100 % dès la fréquence de 100 Hz
- son épaisseur (0.25 m ou 0.35 m pour les usages courants) est faible en regard de celle qui serait requise pour un garnissage avec des dièdres absorbant les sons conventionnels (le quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence de coupure i.e. 0.85 m en considérant 340 m/s pour la célérité du son)
- sa réaction au feu est bonne (les composants sont en général ininflammables, et peuvent - en cas de besoin spécifique - être incombustibles)
Il s'agit d'une structure acoustique multicouche brevetée, ayant fait ses preuves dans quantité de contextes (salles semi anéchoïques et anéchoïques, souffleries aéroacoustiques) comprenant (de l’arrière vers l’avant) :
- un matériau dissipatif (laine minérale, laine de polyester ou mousse) dont le comportement vibroacoustique s'apparente à celui d'un ressort, adossé au support que constitue l'enveloppe du local d'essais
- une plaque métallique: combinée avec la couche située à l’arrière, elle constitue un résonateur, permettant une absorption acoustique en basse fréquence (en rouge sur la photo ci-dessous)
- un matériau dissipatif (laine minérale, laine de polyester ou mousse): permettant une absorption acoustique en moyenne et haute fréquence
- une protection perforée
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Absorbeur compact à large bande pour chambre anéchoïque |
Ainsi, comme leur nom l’indique, les absorbeurs compacts à large bande pour salles anéchoïques permettent l'obtention de conditions de champ acoustique parfaitement libre:
- dans un volume aussi grand que 2.5 m3, au moyen d'une construction dont le volume hors tout (enveloppe comprise) ne dépasse pas 36 m3 (ce ui n'est rien comparé à celui d'une salle équipée de dièdres absorbant les sons conventionnels)
- à partir de la fréquence 100 Hz et jusqu'à 12.5 kHz (fréquences de 1/3 d'octave) voire en deçà et au-delà
Quant à la performance acoustique sur site, elle est connue à l'avance, ayant fait l'objet d'une vérification par un organisme indépendant à l'occasion de la construction d'une chambre anéchoïque identique. En particulier, les spécifications de la norme internationale ISO 3745 Acoustique - Détermination des niveaux de puissance acoustique et des niveaux d’énergie acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique - seront satisfaites ; les écarts des niveaux de pression acoustique mesurés par rapport à ceux estimés à l’aide de la loi de l’inverse du carré de la distance, obtenus conformément à l’ISO 26101:2017, 5.1 (mais en excluant 5.1.6), ne dépasseront pas les valeurs données dans le tableau ci-dessous:
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Fréquence médiane de la bande d’un tiers d’octave (Hz) |
Écarts admissibles (dB) |
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Anéchoïque |
≤ 630 |
±1,5 |
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Semi-anéchoïque |
≤ 630 |
±2,5 |
Nul doute que cette chambre anéchoïque offrira longtemps à ses utilisateurs un environnement de choix pour une métrologie acoustique permettant une parfaite maîtrise des émissions sonores des matériels testés.