TIPE : Réverbération Sonore

[val5906]

Bonjour,

Cette année avec mon équipe de TIPE on a choisi comme sujet de TIPE : " En quoi le choix des matériaux permet-il une bonne optimisation acoustique?"
Et donc après quelques recherches on a vu qu'il fallait s'intérésser au temps de reverberation.
Donc pour effectuer une expérience pratique, nous aimerions trouver les coefficients d'absorption de différents matériaux. Pour cela on pense fabriquer par exemple une boite en carton assez grande y insérer un haut parleur ainsi qu'un microphone reliée à un oscillo ou un ordinateur.

Ainsi, on emetrait un son bref du haut parleur et on lirait la réponse sur l'ordinateur ou l'oscilloscope et ainsi on pourra calculer le temps de reverberation. Et grâce au temps de reverberation et à la formule de sabine, on pourra ainsi trouver le coefficient d'absorption du matériau.

Seuleument tout ca est théorique, et donc j'aimerais savoir si je passe à côté de quelque chose d'essentiel qui risque de géner l'expérience?
Et aussi vu que le son sera très bref, la carte son d'un ordinateur est-elle assez "puissante" pour enregistrer sur un laps de temps très court(comme un oscilloscope qui arrive à balayer jusque en Nanoseconde)

Merci d'avance
-----

[val5906]

Personne ne connait le domaine ?
UP =)

[val5906]

Up

Derniere tentative =)

[Flyingsquirrel]

Salut,

J'ai déplacé la discussion, tu auras plus de réponses ici que dans le forum des TPE/TIPE.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Effectivement, pour une bonne acoustique dans une salle il faut (entre autres exigences) éviter les réverbérations.
Pour ceci, il faut que les matériaux soient absorbants.
Mais votre manip n'est pas bonne. La boite en carton est trop petite et les seules fréquences pour lesquelles vous pourrez observer les réverbérations seront des fréquences de longueur d'onde très inférieure aux dimensions de la salle.
Il faudrait plutôt que vous mesuriez les réverbérations de la salle de cours. Et vous pourrez, peut-être, montrer la différence entre la réponse de la salle vide et de la salle pleine d'auditeurs. Les vêtements sont des bons absorbeurs.

À titre d'anecdote, les mesures dans une vraie salle se font un analysant la réponse à un coup de pistolet.
Au revoir.

[val5906]

Bonjour,

Merci de votre réponse.
Je me doutaits bien que l'histoire de la boîte ca n'allait pas être très clair, mais c'était une piste, concernant la salle de cours je vais essayer ce que vous me dites!
Concernant le pistolet, je suppose que vous parlez juste des pistolets à Balles à blancs j'espere ^^ ceci dit peut être qu'un pétard ferait l'affaire alors.

[LPFR]

Bonjour.
On utilise un coup à blanc pour une grande salle. Pour une salle de cours un tout petit pétard fera l'affaire (demandez l'autorisation d'abord !). L'avantage est d'avoir le même coup sec d'amplitude reproductible.
Au revoir.

[sitalgo]

B'jour,

Et bonne année à tout le monde.

Personnellement j'ai vu des essais de TR faits avec un haut-parleur, bruit rose, niveau dans les 80 ou 90dB.

[val5906]

Merci pour vos réponses.

Je me pense faire l'expérience avec l'explosion d'un ballon de baudruche bien gonflé ^^.

Mais j'ai quelques problèmes concernant les mesures, en effet je dois mesurer la décroissance en décibel de la puissance acoustique en décibel, donc le seul moyen que j'ai pour mesurer ca et de me procurrer un sonomètre ? ou un micro d'ordinateur fera l'affaire ?

Je n'arrive pas à faire la différence entre un micro et un sonomètre...

[LPFR]

Bonjour.
La durée des réverbérations est, le plus souvent, inférieure à 1 seconde. Alors un sonomètre courant ne féra pas l'affaire.
Il vous faut un oscilloscope et plutôt un oscilloscope à mémoire capable d'enregistrer la séquence et de la montrer pour pouvoir faire des mesures.
Un microphone vous donne l'amplitude du son. Ce sera à vous de la transformer en dB si vous en avez le besoin. Mais pour les mesures de réverbération vous n'en avez pas besoin.

Un sonomètre est un appareil étalonné (microphone plus ampli) qui mesure l'amplitude du son, mais qui affiche le niveau en dB.
Au revoir.

[val5906]

D'accord merci.

Mais je ne vous suis pas, car pour mesurer le temps de reverbération j'ai besoin de l'amplitude en dB car d'après la définition je dois mesurer le temps de décroissance a 60dB ...

Et pour l'oscilloscope, est ce qu'un ordinateur avec un micro et un logiciel d'enregistrement tel audacity peut faire l'affaire ? car j'ai déjà essayer quelques enregistrements mais je n'arrive pas forcement à les exploiter

[invitedb83cdd5]

Bonjour tout le monde.

je suis nouveau et j’espère trouver une réponse ou une solution à mon problème ici.
En effet je suis actuellement en stage dans une entreprise et je devrais faire une correction acoustique dans un atelier dans lequel les machines sont en marche.
Donc je ne sais pas comment mesurer dans ce cas le temps de réverbération du local et à l’aide de quelle appareil (je suis entre des personnes qui s’occupent de la sécurité et donc ils savent presque rien dans ce domaine).

Et pour mesurer ce temps à des différentes fréquences je dois à chaque fois changer les fréquences du fonctionnement des machines ?

Si personne connait des logiciels ou des méthodes qui peuvent m’aider dans ce travail n’hésitez surtout pas.

SVP j’ai besoin de l’aide je suis bloqué depuis 3 jours et j’avance donc plus dans le projet.

MERCI d’avance

[LPFR]

Re.
Je pense que vous avez mal traduit ce qui est écrit dans wikipedia.
Ce n'est pas la chute du son à 60 dB mais la chute du niveau de son de 60 dB sous sa valeur d'origine.

La décroissance du son est exponentielle, donc vous n'avez pas besoin d'attendre qu'elle chute d'un facteur 1000 en amplitude (et de 1 000 000 en puissance) pour faire la mesure. Si vous mesurez le temps pour 3 dB, vous pouvez calculer le temps pour 60 dB.

Et il est surprenant (même absurde) que le temps de réverbération soit ainsi défini, au lieu de donner la constante de temps. Mais, en fin, ce ne sont pas des physiciens mais des ingénieurs qui l'ont ainsi défini.

Et oui. Je pense qu'Audacity peut très bien faire l'affaire.

Je vous conseille de revoir la définition de Bel et deciBel. Vous en avez besoin et vous comprendrez mieux ce que vous faites.

Une fois que vous aurez révisé, je vous propose de faire ces "exercices":
- Soit un signal dont l'amplitude 'y' varie de la façon suivante:

Calculez tau en connaissant les deux valeurs d'amplitude y1 et y2 pour t1 et t2.
-Calculez le rapport entre y1 et y2 en dB.
-calculez la décroissance en dB/seconde.
-Calculez le temps nécessaire pour que l'amplitude tombe de 60 dB.
A+

[LPFR]

Bonjour Fmiladi et bienvenu au forum.
Pour les mesures, vous pouvez utiliser la même méthode que Val5906.
Je ne pense pas que pour un atelier il soit important de faire la différence entre les fréquences. Toutes sont gênantes.
Je ne crois pas que l'on vous laisse changer la fréquence de fonctionnement des machines sans une très bonne raison.
Et surtout je ne vois pas ce que vous entendez par "correction acoustique". A part d'installer des surfaces absorbantes, je vois mal ce que l'on peut faire.
Au revoir.

[val5906]

Oui j'avais bien compris pour la chute du niveau du son mais je m'étais surement mal fais comprendre. Cependant ca ne m'a pas fait de mal de relire ce chapitre sur le Décibel.

Effectivement, avoir la mesure en décibel c'est juste une question de confort, car ca parle plus. Exprimer l'amplitude d'un son en "V" pour n'importe qui, cela parait très abstrait.

Donc je me suis aussi penché un peu sur l'exercice aussi :

- Pour , je trouve un en fonction de t1 et de t2 qui est théoriquement le même.


ou

- Le rapport entre y1 et y2 en décibel
Je calculer d'apport le rapport logarithmique puis ensuite je multiplierais le résultat par 10




- Ensuite pour calculer la décroissance en dB par seconde, on va se baser sur les résultats précédent, on fixe y2 comme l'amplitude maximal à t2 (c'est à dire au moment ou on va couper le son) et y l'amplitude à un instant t



- Ensuite on cherche t pour que le rapport Xdb soit égale à 60db, ainsi t2=0 (temps ou lancer l'expérience, à partir du moment ou on coupe le son) et t = tr temps de reverberation.


J'espere que c'est ca ^^

[invitedb83cdd5]

Bonjour Fmiladi et bienvenu au forum.
Pour les mesures, vous pouvez utiliser la même méthode que Val5906.
Je ne pense pas que pour un atelier il soit important de faire la différence entre les fréquences. Toutes sont gênantes.
Je ne crois pas que l'on vous laisse changer la fréquence de fonctionnement des machines sans une très bonne raison.
Et surtout je ne vois pas ce que vous entendez par "correction acoustique". A part d'installer des surfaces absorbantes, je vois mal ce que l'on peut faire.
Au revoir.

Merci pour la réponse,

Justement je veux dire avec une correction acoustique du local c’est le faite d’améliorer les parois des murs et plafond par l’installation des matériaux absorbant.

Bien entendu, donc il me faut une étude acoustique afin d’arriver à des bons résultats mais franchement je ne sais même pas avec quoi je commence et comment !!
Trop de machines dans local, ils sont mis à ma disposition juste un sonomètre même pas un dosimètre ….

C’est qui concerne le temps de réverbération j’ai ne sais pas si cette formule est valable dans mon cas ou pas T(s) = 0,616 x V/A avec V : volume de la salle,A= somme de Ai x αi= surface équivalente et Ai : surface d’un élément de coef d’absorption αi .

En regardant la formule on voit bien que le temps de réverbération ne dépend ni des niveaux sonores émis par les machines ni des fréquences ni de distances !!!!!

Je pense que cette formule est valable que pour les locaux vides !!!

Je suis perdu et je ne sais même pas comment commencé.

Merci de m’éclairé un peu SVP.

[LPFR]

Re.
@Val5906:
Vous avez bien travaillé. Mais vous avez fait une erreur et raté la suite.
Si le 'y' sont des amplitudes, quand vous passez à des dB il faut multiplier par 2 et non par 10, car les intensités (ou els puissances) sont proportionnelles au carré de l'amplitude. Donc:

Et les dB par unité de temps c'est simplement X/(t2-t1).
Une vous que vous avez déterminé cela vous pouvez déterminer le temps pour que l'atténuation soit de 60 dB.

@Fmiladi:
Avec un sonomètre vous ne pourrez pas mesurer le temps de réverbération, à moins que ce soit un sonomètre de course.
Mais la solution de Val5906: un micro avec un PC et le logiciel gratuit Audacity peut vous être utile.
Effectivement, votre formule ne vous sert à rien. Vous ne connaissez pas le coefficient d'absorption ni les surfaces équivalentes. Le temps de réverbération ne dépend pas de niveaux, mais il dépend des distances (avez-vous visité une cathédrale?).

Vous devriez commencer pas mesurer les niveaux de son dans tout le local. Vous repérerez ainsi quel sont les endroits et les machines les plus gênants.

Mettre des panneaux absorbeurs diminue la réverbération et el son ambiant, mais ne modifie pas le bruit produit directement par la machine.

PS: Pouvez-vous utiliser une fonte normale? Comparez vos messages aux autres.
A+

[invitedb83cdd5]

Re.
@Val5906:
Vous avez bien travaillé. Mais vous avez fait une erreur et raté la suite.
Si le 'y' sont des amplitudes, quand vous passez à des dB il faut multiplier par 2 et non par 10, car les intensités (ou els puissances) sont proportionnelles au carré de l'amplitude. Donc:

Et les dB par unité de temps c'est simplement X/(t2-t1).
Une vous que vous avez déterminé cela vous pouvez déterminer le temps pour que l'atténuation soit de 60 dB.

@Fmiladi:
Avec un sonomètre vous ne pourrez pas mesurer le temps de réverbération, à moins que ce soit un sonomètre de course.
Mais la solution de Val5906: un micro avec un PC et le logiciel gratuit Audacity peut vous être utile.
Effectivement, votre formule ne vous sert à rien. Vous ne connaissez pas le coefficient d'absorption ni les surfaces équivalentes. Le temps de réverbération ne dépend pas de niveaux, mais il dépend des distances (avez-vous visité une cathédrale?).

Vous devriez commencer pas mesurer les niveaux de son dans tout le local. Vous repérerez ainsi quel sont les endroits et les machines les plus gênants.

Mettre des panneaux absorbeurs diminue la réverbération et el son ambiant, mais ne modifie pas le bruit produit directement par la machine.

PS: Pouvez-vous utiliser une fonte normale? Comparez vos messages aux autres.
A+

Bonjour,
Merci une autre fois pour votre aide,
Mais le problème ici que je ne peux pas faire arrêter les machines pour réaliser cette expérience !!!!
C’est qui concerne la formule si j’arrive à connaitre le matériau le coefficient d’absorption sera connue et pour les surfaces équivalentes ne sont pas les surfaces des parois des murs dans ce cas ?

[LPFR]

Bonjour,
Merci une autre fois pour votre aide,
Mais le problème ici que je ne peux pas faire arrêter les machines pour réaliser cette expérience !!!!
C’est qui concerne la formule si j’arrive à connaitre le matériau le coefficient d’absorption sera connue et pour les surfaces équivalentes ne sont pas les surfaces des parois des murs dans ce cas ?

Re.
Toutes les surfaces contribuent à réfléchir et à atténuer les sons. Une salle pleine absorbe mieux qu'une salle vide car les auditeurs reflètent mal le son.
Pour mesurer le niveau de bruit il faut que les machines fonctionnent.
Si non elles sont probablement arrêtées la nuit ou les fond de semaine.

Finalement si vous espérez résoudre un problème théoriquement, simplement en "appliquant une formule", je vous souhaite bien du bonheur.
A+

[val5906]

Re.
Je pense que vous avez mal traduit ce qui est écrit dans wikipedia.
Ce n'est pas la chute du son à 60 dB mais la chute du niveau de son de 60 dB sous sa valeur d'origine.

La décroissance du son est exponentielle, donc vous n'avez pas besoin d'attendre qu'elle chute d'un facteur 1000 en amplitude (et de 1 000 000 en puissance) pour faire la mesure. Si vous mesurez le temps pour 3 dB, vous pouvez calculer le temps pour 60 dB.

Et il est surprenant (même absurde) que le temps de réverbération soit ainsi défini, au lieu de donner la constante de temps. Mais, en fin, ce ne sont pas des physiciens mais des ingénieurs qui l'ont ainsi défini.

Et oui. Je pense qu'Audacity peut très bien faire l'affaire.

Je vous conseille de revoir la définition de Bel et deciBel. Vous en avez besoin et vous comprendrez mieux ce que vous faites.

Une fois que vous aurez révisé, je vous propose de faire ces "exercices":
- Soit un signal dont l'amplitude 'y' varie de la façon suivante:

Calculez tau en connaissant les deux valeurs d'amplitude y1 et y2 pour t1 et t2.
-Calculez le rapport entre y1 et y2 en dB.
-calculez la décroissance en dB/seconde.
-Calculez le temps nécessaire pour que l'amplitude tombe de 60 dB.
A+

Bonsoir,

Je me demande, une fois cette exercice fait.

Je peux l'appliquer expérimentalement?? L'amplitude du son décrit peut être décrit par cette fonction ??

[LPFR]

Bonsoir,

Je me demande, une fois cette exercice fait.

Je peux l'appliquer expérimentalement?? L'amplitude du son décrit peut être décrit par cette fonction ??

Bonjour.
Pour les réverbérations: oui. La formule décrit l réalité.
Mais remarquez qu'au lieu de 10 on peut choisir n'importe quelle autre valeur. Seule la valeur de tau changera.
Je vous ai demandé de faire le calcul avec 10 car cela simplifiait le calcul avec les logarithmes base 10. En physique on préfère prendre 'e' comme base.
Au revoir.

[val5906]

Bonjour,

Merci de l'intérêt que pour portez à mon problème déjà!

Aujourd'hui on a tenté quelques expériences, on a tout d'abord claquer dans nos mains puis enregistrer le signal.
J'ai tenté avec votre exercice de trouver le tau de la salle, pour ca à un temps donné j'ai noté l'amplitude puis j'ai calculé le tau mais bien souvent ma valeur de tau est trop petite mais vraiment trop petite ...

Exemple :
Le son est au maximum à 1.365109s à une amplitude de 0.64 et ensuite je prend une valeur après facile à lire à 1.365740s amplitude de 0.175.

Après calcul je trouve un tau de 0.00355s

Donc je pense qu'il y a un léger problème...
Sinon on a regardé en dB il faut 0.002277s pour que le son décroit de 20.2dB comment peut-on extrapoler ce résultat sur 60dB ??

[LPFR]

Bonjour.
Vos mesures ne tiennent pas début. Si l'enveloppe de votre bruit n'a pas la forme d'une exponentielle décroissante, votre mesure est mauvaise.
Vous êtes en train de mesurer des enveloppes sur des intervalles de 0,6 ms, ce qui correspond à 1,4 kHz. Ça n'a pas de sens.
Mettez en pièce jointe le fichier Audacity, d'une mesure que vous jugez représentative.
Au revoir.

[val5906]

On a mesuré avec deux types de micro, un classique d'ordinateur pas très sofistiqué. Puis un autre plus professionel dédié au chant avec une interface audio derriere ce qui a pour but d'éliminer tous les bruits parasites autour. Mais j'ai l'impression que la courbe du micro classique ressemble plus à ce qu'on devrait obtenir.

Je vous joins les 2:

Le fichier vrai micro correspond au micro classique
Et l'autre correspong au micro audio

[LPFR]

Re.
Je n'ai examiné que le fichier "piece vide2 raie micro".
Demandez l'affichage de la voie 1 "forme d'onde" (dB).
Agrandissez l'écran et vous trouverez ça:

Regardez la belle décroissance linéaire de la courbe.
Évidemment ça ne donne pas une droite parfaite car vous avez du bruit. Mais la pente de cette décroissance vous permet de calculer le temps de réverbération. Remarquez que la droite s'arrête quand le son tombe au niveau du bruit de fond (autour de -40 et -50 dB).
Il vous reste qu'à tracer la droite et regarder le temps pour que la droite diminue de 60 dB.
A+

[val5906]

D'accord,

Donc à partir de ca je peux trouver le Tau, et ensuite trouver facilement le Tr60 ou alors je lis directement le Tr60 sur le graphe ( ce qui je pense n'est pas possible vu qu'on lit une diminution que de -40 / -50 dB )

[LPFR]

D'accord,

Donc à partir de ca je peux trouver le Tau, et ensuite trouver facilement le Tr60 ou alors je lis directement le Tr60 sur le graphe ( ce qui je pense n'est pas possible vu qu'on lit une diminution que de -40 / -50 dB )

Bonjour.
Je pense qu'avec toutes les interventions que j'ai faites pour vous aider je méritais que vous commenciez votre message non pas par "d'accord" mais par "bonjour" et "merci".
J'arrête cette discussion.
Adieu.

[stefjm]

J'arrête cette discussion.
Adieu.

<HS>
adieu LPFR,
Que dieu vous garde et vous prête vie.
Arvi pa.

[invite4b1f83a3]

Bonjour,

Je suis à la recherche de la formule permettant de passer d'un TR 20 à un TR 60 suite à des mesures effectuées sur site.

Quelqu'un pourrait-il m'éclairé SVP ?

[alebot]

Bonsoir,

Plusieurs personnes se demandent comment on mesure un Tr dans une salle. La procédure à suivre est décrite par la norme ISO3382.

On peut mesurer la décroissance du son avec plusieurs signaux, le plus simple étant d'utiliser la méthode de la réponse impulsionnelle. Pour ce faire, il suffit d'un ballon de baudruche ou d'un clap, un micro, une carte son et audacity.

1 enregistrer en wav avec une fréquence d'échantillonnage égale à 44100 Hz ou 48000 Hz la décroissance sonore. Vous devez faire plusieurs enregistrement avec au moins 3 positions sources et 5 positions micro partout dans la salle.

2 Tracer le plot de Schroeder (intrégration rétrograde du signal temporelle)

3 Déduire de la courbe la durée pour une décroissance de 60 dB. Celle-ci est estimée par extrapolation à partir d'une décroissance de 20 dB (puis multipliée par 3), on parle alors de T20 ou de 30 dB (puis multipliée par 2) on parle de T30.

Attention, l'étape de l'intégration rétrograde est essentielle car le son ne décroit selon une sinusoïde amortie. Il est la superposition d'un grand nombre de modes.

Bonne mesures