Isolation acoustique

[invite0551afc4]

Bonjour à tous et à toutes!

Dans le cadre d'un stage dans le bâtiment, j'ai hérité d'un problème dont personne ne voulait ... Merci le stagiaire !
J'aurais donc GRANDEMENT besoin de votre aide !

Voilà le problème :

J'ai une machine qui délivre un niveau de bruit de x décibels, cette machine étant raccordée à une cours anglaises via une gaine.
La question est : a quelle niveau sonore est le bruit à 1m de cette "cours" ?

Voilà les données du problème :

Débit en décibels de la machine à la sortie : 40 dB
Dimensions du conduit ( largeur x hauteur ) : 35 x 100 (cm)
Dimensions de la cours anglaise à l'arrivée (longueur x largeur x hauteur ) : 55 x 120 x 115

À priori (sauf erreur) les dimensions du conduit n'ont pas d'importances car le niveau de bruit sera le même à la sortie de ce dernier (40dB) ....

Donc voila mon problème. J'ai expliqué 100 fois à mon tuteur que je NE SAIS PAS FAIRE ce genre de calcul (formation MP), il m'a dit qu'il voulait une réponse ! ( Je cite : "débrouille toi, cherche sur internet, apprend la méca flux ...")
Je me tourne donc vers vous car je suis désespéré ...


Un IMMENSE merci à quiconque pourra me donner des pistes! En attendant je vais aller prier le bon Dieu ..
(Bon aprèm !)
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[JPL]

Si le bâtiment et l'installation existent la solution c'est de louer un sonomètre ! Si c'est un projet je ne suis pas sûr que ce soit calculable. Et donner une distance de 1 m me paraît étonnamment restrictif.

Je transfère ton problème en Physique, mais il faudra expliquer à quoi sert le conduit, donner un plan précis avec élévation et dire où se situe le point de 1 m : sur la voie publique, dans une pièce d'habitation qui donne sur cette cour... ?

[LPFR]

Bonjour.
Il faut bien que les stagiaires servent à quelque chose.

Vous avez raison. À la sortie de la gaine, le niveau sera pratiquement le même. À moins que la gaine soit en matériau absorbant.
Par contre, pour calculer le niveau de bruit à un mètre de la cour anglaise, il faudrait un dessin pour voir ce que votre patron entend par "à un mètre". Surtout quand la "cour anglaise" en question fait elle-même un mètre (en gros).
Il faudrait aussi toute la géométrie du problème. Avec les dimensions que vous donnez, le terme de "cour anglaise" me parait un peu tiré par les cheveux. J'appellerais ça plutôt "un trou par terre".
Au revoir.

[calculair]

bonjour

Voila un lien qui vous permettra de poser les bonnes questions à votre chef.......avant même de pouvoir faire le moindre calcul d'évaluation

http://www.isover.fr/doc/isover/fich...ide_Isover.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0551afc4]

Tout d'abord, je vous remercie pour vos réponses !
Je vous joins un schéma du problème (n'hésitez pas à me dire les éléments manquants).
Pour répondre à JPL, il s'agit effectivement d'un projet donc impossible d'effectuer une mesure sur le terrain ...
Et pour répondre à LPFR, je prends l'hypothèse que la gaine est effectivement non absorbante ! On va simplifier un peu ^^

Je reste en attente de vos lumières !!
En vous souhaitant une bonne journée (bien ensoleillée apparemment !)

(Merci à calculair pour le lien !)SKMBT_22314070308050.pdf

[acx01b]

Salut,

En supposant une propagation du son dans toutes les directions, si on double la distance à la source, on multiplie par 4 la surface de la sphère autour de la source de rayon correspondant à la distance, et on divise la puissance acoustique par 4 si bien qu'on enlève 6 dB (je crois).

Par contre dans un tunnel, comme c'est un guide d'onde ben à part les pertes en chaleur la puissance acoustique ne diminue pas.

Et si le sol fait que c'est une demi sphère au lieu d'une sphère, ça ne change rien c'est toujours x4 quand on double la distance à la source.

[calculair]

Bonjour,

Si les paroies sont parfaitement réfléchissantes, l'atténuation du bruit sera très faible.

Si l'objectif est de réduire le niveau acoustique à la sortie du tunnel, il y'a lieu de mettre un matériau absorbant dur les proies et prévoir des chicanes pour que le son fasse des aller retour et être mieux absorbé par les paroies.

L'augmentation du diamètre du tunnel en sortie permet une diminution de la pression acoustique.

enfin reste le problème des vibrations de la machine qui peut devenir une source de bruit à l'intérieur de l'habitation.

Enfin il serait intéressant de connaitre le niveau de bruit au niveau de la machine et le niveau de bruit souhaité en sortie.

Pour La réduction du bruit , il faut agir en premier lieu sur la machine, suspension, joints élastiques avec les raccords fixes pour éviter la transmission des vibrations; couvercle absorbant, puis traitement du tunnel comme il est dit plus haut.

[calculair]

Pour compléter

La réduction du bruit dans le tunnel peut être évaluée par

Delta dB = 4,2 a puissance 1,4 x Longueur / diamètre


a est un coefficient absorption des paroies qui peut être de 0,1 à 125 Hz et pour 50 mm de matériau absorbant ( laine de roche)

Si les paroies sont non absorbantes a = 0 l'affaiblissement du bruit est de 0 dB !!!!

[acx01b]

et si on suppose que la machine émet juste une fréquence F0 et 2-3 de ses harmoniques, on ne peut pas faire un filtre mécanique passif dans le conduit (la gaine) qui mène à la cours ?

Faut faire deux membranes dont la fréquence de résonance est F0, mais avec les deux membranes qui sont en opposition de phase ? Non ce n'est pas comme ça qu'on fait un filtre mécanique passif ?

[calculair]

bonjour,


Effectivement pour emprunter un maximum d'énergie a l'onde on peut mettre des résonateurs accordés aux fréquences nuisibles. De tels dispositifs sont efficaces s'ils sont amortis, sinon l'énergie empruntée est restituée a l'onde excitatrice.

En général le spectre de bruit est assez plat même si des raies apparaissent.


On peut éventuellement créée des chambres acoustiques dans le tunnel, mais il faut mettre de l'absorbant sur les paroies , si non cela ne sert à rien.....ou à presque rien

[invite0551afc4]

D'après vos réponses, je garde donc en tête que le conduit peut fortement diminuer le niveau de bruit à la sortie (calculable grâce à la formule fournit par calculair "Delta dB = 4,2 a puissance 1,4 x Longueur / diamètre"), ainsi qu'en intervenant directement sur la machine.

La question posée était en fait :

Pour une machine produisant à sa sortie 40dB, et en posant comme hypothèse que la gaine n'induit aucune perte sonore (donc à la sortie on a encore les 40dB), à combien, en fonction des dimensions de la cour anglaise qui est en béton, sera le bruit au point A (ou B si le calcul est plus simple) (une valeur approximative me suffira déjà dans un premier temps)) ?


En gros voilà la question qui m'est posée ... ! Et je ne sais absolument pas comment trouver un réponse ...

[LPFR]

Bonjour.
J'attends toujours un schéma un peu plus complet.
En particulier, maintenant, avec la position des points A et B.
Et toujours la position "à 1 m de la cour".
Au revoir.

[invite0551afc4]

Voilà le lien : SKMBT_22314070308050.pdf


(Je pensais l'avoir mit dans un précédent post)

(Je n'ai volontairement pas mis de longueur à la gaine, car à la sortie on a 40dB donc la gaine importe peu dans ce calcul (sauf erreur de ma part?))

[LPFR]

Re.
Effectivement c'était dans le post #5.
Pour avoir une réponse approximative, on suppose que toute la puissance acoustique émisse par la source se retrouve uniformément distribuée sur toute la surface située à "1 m de la cour". Évidement la surface est tarabiscotée. Vous pouvez l'approcher par un morceau de surface cylindrique et deux huitièmes de sphère sur le cotés. La diminution en dB sera dix fois le log₁₀ du rapport de cette surface avec celle du tuyau.
A+

[acx01b]

Effectivement pour emprunter un maximum d'énergie a l'onde on peut mettre des résonateurs accordés aux fréquences nuisibles. De tels dispositifs sont efficaces s'ils sont amortis, sinon l'énergie empruntée est restituée a l'onde excitatrice.

En général le spectre de bruit est assez plat même si des raies apparaissent.

Je n'ai pas compris. La machine émet du bruit et pas des fréquences bien définies ? Ce n'est donc pas une machine à laver / sèche linge / marteau piqueur ? C'est quoi comme machine ?

Et pour le fait que le filtre doit être amorti je ne suis pas convaincu, il est forcément amorti parce que 0% de perte ça n'existe pas, mais faire un résonateur avec un minimum de pertes et en couplage avec un dispositif d'émission de son dans l'air (pavillon de trompette, ou membrane circulaire d'une percussion, ou un truc genre table d'harmonie de piano ou violon) mais en opposition de phase par rapport à la source ça devrait annuler en partie le son (dans le cas où le son est une certaine fréquence, toujours la même) ?

Par contre je me rends compte que faire un résonateur à F0 et 2*F0, 3*F0 c'est "facile", mais si il est en opposition de phase à F0, ça sera compliqué voir impossible qu'il soit aussi en opposition de phase à 2*F0 et 3*F0...

[invite0551afc4]

Donc si j'ai bien compris :

dB au point A = 40 - log10(Surface A/ Surface tuyau assimilée à un cylindre)

[acx01b]

j'ai vu cette pièce jointe : http://forums.futura-sciences.com/at...4070308050.pdf
moi ce que j'avais appris en cours d'acoustique c'était que le tuyau c'est un guide d'onde, qui ne laisse passer que les fréquences pas trop basse, et que les fréquences très hautes se dispersent beaucoup dedans, donc c'est un filtre passe bande (déterminer fmin et fmax),
ensuite l'agrandissement du tuyau il réduit un peu la pression acoustique (force par surface, la surface s'agrandit),
et à la sortie du tuyau on a une onde sphérique qui se forme
à la sortie du tuyau on a une condition limite : pression = 0 (pression ambiante = par définition 0), et ça permet d'étudier les modes existant dans le guide d'onde


après on avait appris à calculer exactement les impédances (atténuation et déphasage en fonction de la fréquence) de ces machins là (impédance de la partie de tuyau 1, de la partie de tuyau 2, de la sortie du tuyau 2) et à coupler les impédances, et on montrait qu'il y avait des fréquences de coupures, des fréquences qui passaient plus ou moins bien, mais qu'il y avait un intervalle où l'impédance était à peu près constante (c'est pour ça qu'une trompette par exemple les f0 ne sont pas plus atténuées les unes par rapport aux autres dans un intervalle de 2 octaves, intervalle où le trompettiste joue, et c'est la section du tube de la trompette qui détermine cet intervalle, ainsi que la forme du pavillon).

[invite0551afc4]

Après calcul j'ai donc :

dB au point B = dB de la machine (à la sortie de la gaine) - 0,6

( Surface du tuyau de 35 x 100 = 3500 cm² et Surface "A" = 14 000 cm² environ)

Si mes calculs sont bons, il n'y a donc aucune "perte" à 1m au dessus de la cour anglaise, la seule option pour atténuer le bruit étant au niveau de la gaine (utilisation d'isolants)...

[LPFR]

Après calcul j'ai donc :

dB au point B = dB de la machine (à la sortie de la gaine) - 0,6

( Surface du tuyau de 35 x 100 = 3500 cm² et Surface "A" = 14 000 cm² environ)

Si mes calculs sont bons, il n'y a donc aucune "perte" à 1m au dessus de la cour anglaise, la seule option pour atténuer le bruit étant au niveau de la gaine (utilisation d'isolants)...

Re.
Désolé. Mais c'est du n'importe quoi !
D'abord je ne regarde pas des calculs autres que dans les unités SI. Et si vous l'aviez fait en mètres, vous vous seriez aperçu que la surface en A est beaucoup trop petite.
Je vous ai parlé de puissance. Et les dB sont un rapport de puissance surfacique.
Donc, la surface de la gaine on n'a rien à secouer. C'est la surface que le son traverse et non celle que le son longe.
Et je ne vois pas d'où sortez-vous le "-0,6 dB" alors que l'on a dit que la gaine n'absorbe pas le son.
Refaites les choses sérieusement.
A+

[JPL]

Personnellement avec toutes les réflexions existant dans cette petite cour anglaise je ne vois pas ce qu'on peut calculer

[LPFR]

Re.
J'ai oublié de vous rappeler que la surface d'un tuyau n'est pas le produit du diamètre par la longueur.
A+

[invite0551afc4]

Re-bonjour !

Je vous présente toutes mes excuses !! La question n'était en fait pas la bonne !!

La question est : pour le dispositif suivant (cf schéma) , le son au point A sera-t-il d'un niveau sonore plus élevé que le son au point B ?
Tout le conduit (+ cour anglaise) est en béton.


Conduit.pdf


Merci mille fois pour le temps que vous passez à m'aider !! Bonne soirée !

[JPL]

Plan à poster dans un format graphique (gif, pgn, jpg). Merci.

[acx01b]

Personnellement avec toutes les réflexions existant dans cette petite cour anglaise je ne vois pas ce qu'on peut calculer

en première approximation ça fait une onde sphérique (enfin si la longueur d'onde considérée est assez petite, mais pas trop non plus parce qu'après les hautes fréquences, genre 10Khz, font des ondes planes), les réflexions viennent après et on peut toujours dire que les murs sont ultra absorbants

J'ai un logiciel sinon pour le calcul des réflexions acoustiques : Catt acoustics

[JPL]

on peut toujours dire que les murs sont ultra absorbants

C'est du béton ! Pour moi c'est une question pourrie.

[acx01b]

oui mais ça me rappelle mes cours d'acoustique d'il y a 4-5 ans, je suis content.
Catt acoustics c'est marrant, normalement c'est pour mettre un modèle 3d d'une salle de concert ou de théatre, et voir les meilleurs places, quel matériaux il faut mettre sur les sièges pour régler la réverb, la compréhension/précision de la voix des chanteurs, etc. Et on peut très bien faire un modèle 3d pour la question qui est posée, et donc étudier les résultat acoustiques.

[LPFR]

Re.
Désolé, mais je ne comprends pas le dessin. Je ne distingue pas ce qui est air de ce qui est béton ou du solide.
Je ne vois pas où est la source ni le parcours du son. Je ne retrouve même pas la "cour anglaise".

Mais si vous comprenez votre dessin, vous pouvez faire le calcul que je vous ai indiqué. C'est de la simple conservation de l'énergie. Et on s'en balance des réflexions. Pa puissance moyenne au niveau de la "surface" de sortie (à 1 mètre de la cour anglaise) sera celle calculée. Même si dans la réalité il y a des non-uniformités.

A+

[calculair]

Bonjour

Pour une réponse rapide l'atténuation du bruit dans le conduit horizontal de longueur estimée à 2 m serait de l'ordre de 0,1 dB au mieux si les paroies sont en béton nu

Pratiquement aucune atténuation.....

[invite0551afc4]

Merci pour vos réponses !
Ci-joint le schéma avec la partie béton et le cheminement du bruit. La source du bruit est au point A et je voudrais donc savoir si au point B, le bruit sera plus ou moins fort qu'au point A ...

Merci calculair pour ton estimation ! Cependant, la longueur du conduit est d'environ 8,5m et non de 2m ...

[invite0551afc4]

Si j'ai bien compris, le conduit en béton ne va ni augmenter ni diminuer le niveau de bruit. Mon inquiétude se porte à "l'arrivée" au point B (phénomène de résonance ?) :
Si le "trou" présent au point B n'augmente pas le bruit via un quelconque phénomène, alors le bruit au point A et le bruit au point B seront les mêmes. Cependant je ne dispose pas des connaissances techniques pour affirmer une telle chose. Pourriez-vous me confirmer mon raisonnement ?