ITS participera à la conception-construction d'une salle anéchoïque pour des travaux de R&D en acoustique aux environs de Paris (Région Ile de France, France).
Il s'agira de mettre à la disposition de techniciens et d'ingénieurs un espace permettant la réalisation de mesurages de haute précision de niveau de pression acoustique et possiblement d'intensité acoustique à l'intérieur et à l'extérieur d'automobiles pour l'amélioration du confort acoustique du conducteur et de ses passagers pendant leurs trajets.
S'agissant de véhicules électriques, il n'est pas prévu de se préoccuper des émissions sonores de moteurs thermiques mais - notamment - de caractériser, réduire et optimiser (vis à vis de critères de design sonore) le bruit lié:
- à la manoeuvre de capots, de portières et de hayons
- au fonctionnement de moteurs (essuie-glaces, lève-vitres), de groupes moto-ventilateurs (de l'installation d'air conditionné) et d'autres accessoires e.g. des pédales, des commodos i.e. des boitiers qui regroupent différentes commandes d'un véhicule automobile : klaxon, clignotant, essuie-glace, feux de route, feux de croisement, feux de position
Ainsi, les objectifs liés à ce projet peuvent être listés de la manière suivante (dans une gamme de fréquence étendue devant couvrir les bande de fréquence de 1/3 d'octave centrées sur 100 Hz à 10 kHz)
- l'obtention de conditions de propagation acoustique proches de celles du champ acoustique libre (i.e. comme à l'extérieur en l'absence des obstacles que constituent les parois de la salle)
- l'obtention d'un niveau de bruit de fond très bas, inférieur - au global - à 20 dB(A) (pour limiter la pollution sonore des espaces adjacents)
La première fonctionnalité de la salle anéchoïque (dont la conception-construction est l'objet du présent article) mentionnée ci-dessus (l'anéchoïcité du local d'essais) sera rendue possible par la mise en oeuvre d'un revêtement compact à large bande, tel qu'illustré par la photo ci-dessous.
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Absorbeur compact à large bande pour salle semi-anéchoïque pour travaux de R&D en acoustique |
Il s'agit d'une structure acoustique multicouche avec (de l’arrière vers l’avant):
- un matériau dissipatif (laine minérale, laine de polyester ou mousse). Adossé au support que constitue l'enveloppe de la salle anéchoïque, il a le comportement vibroacoustique d'un ressort
- 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)
- un matériau dissipatif (laine minérale, laine de polyester ou mousse): permettant une absorption acoustique en moyenne et haute fréquence
Ainsi, cet absorbeur est:
- à large bande, puisque permettant l'obtention de conditions de champ libre à partir d'une fréquence aussi basse que 100 Hz voire moins (cela dépend des dimensions d'une part de la salle anéchoïque et d'autre part de celles du volume dans lequel l'anéchoïcité est recherchée: il est très grand dans le cas d'essais portant sur une voiture qui peut être de type SUV - acronyme anglais pour "Véhicule Utilitaire Sport" -) et jusqu'à la fréquence la plus haute (10 kHz en bande de 1/3 d'octave) pour laquelle une exigence technique est spécifiée dans la norme 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 — Méthodes de laboratoire pour les salles anéchoïques et les salles semi-anéchoïques
- compact, puisqu'avec une épaisseur totale de 0.25 ou 0.35 m pour les applications standard ; il se distingue donc favorablement des dièdres conventionnels, dont le dimensionnement, basé - pour ce qui concerne sa longueur - sur le quart de la longueur d'onde correspondant à la fréquence de coupure (mentionnée ci-dessus) serait, pour une performance équivalente (un coefficient d'absorption acoustique de 99 % d'absorption en incidence normale) de 0.85 m en considérant 340 m/s pour la vitesse du son dans l'air aux conditions ambiantes
S'agissant d'une salle semi-anéchoïque, le revêtement absorbant les sons sera installé sur les 4 parois verticales et au niveau de la sous-toiture de la salle, le sol (sur lequel circulera le véhicule en essais) réfléchissant les sons (comme une chaussée ordinaire); le coefficient d'absorption acoustique du plancher sera inférieur à 6%.
La deuxième fonctionnalité de la salle anéchoïque (dont la conception-construction est l'objet du présent article) mentionnée ci-dessus (l'isolation au bruit du local d'essais, avec limitation de la transmission sonore au travers des parois de la salle) résulteront de la mise en oeuvre d'une enveloppe à haute performance acoustique (qui servira de support au revêtement absorbant les sons interne):
- avec un plancher (désolidarisé du sol du lieu d'installation - au moyen d'une suspension antivibratoire avec de fréquence de coupure inférieure à 15 Hz - pour éviter les transmissions sonores par voie vibratoire solidienne)
- avec 4 murs (incluant une porte permettant l'accès de véhicules et une porte pour les piétons)
- avec un toit
Selon le principe de "la boîte dans la boîte", elle sera réalisée au moyen de panneaux d’insonorisation industrielle sans face absorbante modulaires, en acier (avec un indice d'affaiblissement acoustique proche de 50 dB aux fréquences aigues), et inclura un bloc-porte acoustique (pivotant) qui permettra l’accès de piétons et des matériels en essais ; le passage des câbles (pour la métrologie acoustique, et pour l'alimentation électrique de prises de courant) 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 ; l'éclairage qui fera partie du périmètre de fourniture sera sélectionné et intégré de manière à ne pas dégrader la performance acoustique.
salle semi anéchoïque pour travaux de R&D en acoustique (avec voiture en essais) |
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Une bonne prise en compte des contraintes du site (qui limite l'espace disponible) et l'interfaçage des deux fonctionnalités mentionnées plus haut (anéchoïcité et isolation au bruit) est un facteur clé de réussite d'un tel projet de conception-construction d'une salle semi-anéchoïque combinant un revêtement absorbant les sons et une enceinte insonorisante avec découplage antivibratoire haut de gamme. Le secteur automobile est - de loin - celui pour lequel les références de ITS et de ses partenaires commerciaux sont les plus nombreuses et pami les plus prestigieuses quand il s'agit de la mise en oeuvre de revêtement compact à large bande avec enveloppe extérieure pour la limitation de la transmission sonore, tant l'expertise pluridisciplinaire et l'offre technologique unique basant de telles réalisations sont particulièrement appropriées à ce contexte, les attentes des Clients dans ce domaine étant particulièrement bien connues, et toujours satisfaites.
Performance, qualité, délai de livraison, prix: nul doute que le process incluant une étude complète, une préfabrication rigoureuse en usine de la totalité des sous-ensembles, et leur montage soigné sur site permettront la mise à disposition d'une salle semi-anéchoïque pour travaux de R&D en acoustique du meilleur niveau, quel que soit l'angle considéré.