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Conseils, Guides et Tutos pour la correction acoustique passive

peux t on traiter une piece sans mesure? (photos du salon)

Message » 24 Juil 2010 6:53

Je retire le mot gadget, sans doute mal approprié, pour reprendre l'expression du CNAM où la formule est qualifiée "d'empirique".
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Jean-Pierre Lafont
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Message par Google » 24 Juil 2010 6:53

 
 
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Message » 24 Juil 2010 8:10

Sur ce forum, je m'applique à ne pas introduire de notion mathématique pour que la lecture reste accessible à tous. Mais il y a hélas des limites et puisque vous évoquez le calcul des résonateurs, je ne peux pas faire autrement.

Jouhaneau part du principe que le diaphragme couvrant la cavité est, soit posé sur ses arêtes (contrainte nulle), soit encastré, c'est à dire ayant son périmètre collé sur le chant de la boite. Dans ce cas, la largeur du collage est considérée comme une surface indéformable.
Selon que la membrane (ou diaphragme) est posée ou collée, la raideur n'est pas la même et par conséquent la fréquence de vibration non plus. Si on imagine toutes les variantes de collage (souple ou dur) entre ces deux conditions, la fréquence de résonance théorique est comprise entre deux valeurs extrêmes.

Au terme de sa démonstration (je vous la fais courte), Jouhaneau donne comme formule de calcul:
Image

où le coefficient caractéristique du mode fondamental pour la membrane posée est:
Image
et pour la membrane encastrée:
Image
B étant le module de flexion de la membrane
Image
avec E= module de Young (4,6.10^8 pour le contreplaqué),

masse surfacique corrigée:
Image
h= épaisseur de la membrane
v= coefficient de Poisson,
e= profondeur de la cavité

Il faut souligner que dans cette formule simplifiée, le mode fondamental est le seul pris en compte, alors que les autres modes existent, y compris ceux des cotés et du fond de la caisse qui constitue la cavité. Et je sais par expérience que ces derniers sont loin d'être négligeables.
JPL
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Message » 24 Juil 2010 9:05

Merci pour ce resumé. Est-ce que selon votre experience cette formule fonctionne mieux que la formule empirique ? Est-elle réellement utilisable du fait des incertitudes sur le module de Young et le coefficient de Poisson ? Cette formule ne prend pas en compte le type d'amortissement de la cavité ni les modes de flexion de la membrane. En théorie la membrane est ultra rigide comme un piston, en pratique c'est rarement le cas même avec les résonateurs à base de plaques métalliques.

Certaines approches empiriques ont eu du succès par le passé, je pense par exemple à Auguste Perret et la salle Cortot dont la formule est "il faut que toute la salle chante". Après la "formule empirique", la "formule poétique"...
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Message » 24 Juil 2010 9:09

Oui, on peut le voir comme ça.

Telle qu'elle est donnée, la formule de Jouhaneau s'adresse à un caisson vide (sans amortisseur). Il faut adapter le ro 0 c²/e.
Le lien avec la formule empirique est très flou. Suivant que la membrane est posée ou encastrée, la fréquence théorique varie du simple au double.

Résumé:
Pour atténuer une fréquence modale avec un résonateur à membrane, il faut:
1- Identifier la fréquence, l'amplitude et la largeur de la résonance dans la zone d'écoute.
2- Prévoir de construire une caisse rigide (qui ne vibre pas) en utilisant un matériau lourd et inerte ou très amorti.
3- Choisir une membrane:
- Connaître le module de Young
- Connaître le coefficient de Poisson
- S'assurer que ces paramètres sont stables en fonction de la température, de l'hygrométrie et du vieillissement.
- Estimer l'importance des modes pariétaux si la membrane est épaisse.
- Estimer les modes harmoniques en fonction de l'homogénéité du matériau.
4- Déterminer l'incidence du montage (posé/encastré) sur la raideur de la membrane, selon la largeur du collage, la souplesse de la colle.
5- Calculer les dimensions de la caisse et l'épaisseur de la membrane.
6- Construire le tout, en croisant les doigts pour que ça marche.
7- Expliquer à sa femme qu'il faut en mettre beaucoup pour que ça s'entende.

Soyons honnête. Personnellement, je n'a jamais trouvé de correllation probante entre le calcul mathématique et les performances mesurées. J'ai beaucoup expérimenté. J'ai essayé d'appliquer des facteurs correctifs qui se sont tous avérés non reproductibles.
En outre, il faut développer une énergie considérable pour faire vibrer une membrane épaisse (lourde ou rigide en fonction des dimensions XY). Cela augmente encore la surface à traiter.

Aujourd'hui, je ne construis pratiquement plus de résonateurs accordés à membrane (dont la fréquence dérive dans le temps). Quand j'y suis obligé, j'emploie une membrane en feutre bitumineux ou en PVC, plus rarement en MDF, jamais en contre plaqué, reproductibilité oblige. (Helmholtz, c'est encore une autre histoire).
Je construis aussi des résonateurs large bande, mais surtout, je travaille sur le placement des enceintes, du point d'écoute et l'amortissement global de la pièce en jouant notamment sur la nature des parois (tout ça, quand je peux, bien sûr).
JPL
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Message » 24 Juil 2010 9:55

Alors dans cas, la parade compte tenu de l’incertitude liée au modèle mathématique ne consiste-t-elle pas de concevoir des panneaux à faible sélectivité c'est-à-dire à bande d’absorption élargit (fortement amortis), quitte bien sûr à en réduire leur absorption. On réduit ainsi le risque d’erreur d’absorber à côté et on compense cette faible absorption par une plus grande superficie de diaphragme ?
:D :( :-?
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Message » 24 Juil 2010 11:31

C'est ce qui se fait. Vue les surfaces à envisager c'est réellement possible quand on gère un projet dès le départ, pas quand on est appelé alors que la touche finale de décoration date d'une semaine ou deux... Ces panneaux peuvent être intégrés, voir même invisibles, mais il faut le prévoir à l'avance.
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Message » 24 Juil 2010 11:40

Je suis d'accord avec cette solution.
Mais il faut absorber sur une grande surface. Dans l'exemple cité précédemment voici ce qu'écrit l'auteur:

Scaniris a écrit: "Constat d'échec cuisant. Ces 3 résonateurs à membrane ne changent absolument rien, où qu'ils soient placés, je viens de perdre presque 700€. Je suis consterné. S'il faut multiplier la surface par 5 ou 6 avant d'être efficace, c'est sans moi. Bon sang je suis furax. Je vais quand même appeler chez RPG pour savoir ce qui cloche... s'il y a une âme charitable qui veut bien me calculer la surface nécessaire... histoire d'avoir une idée. Et sinon et bien tant pis, ça me gave un peu ces trucs là... Je vais en faire quoi de ces résonateurs maintenant ..."

c'est la cata... malgré les résonateurs c'est toujours la même histoire sur 63Hz : -10dB au moins. Je suis dégoûté à un point... avec les résonateurs je fais un bide retentissant. 700€ pour 3 Modex... qui ne font rien du tout même pas un peu ce qui aurait été tout de même souhaité, j'avais conscience que ce ne serait pas suffisant 3 mais de là à n'observer absolument aucune modification sur mes mesures.... je tombe de très haut. Encore du pognon jeté par les fenêtres, je ne peux pas les retourner et qui en voudra maintenant de ces machins, même bradés punaise...
Franchement.... je vais prendre l'air un coup sinon ils vont passer sous la hache.

Je ne vois rien d'anormal à ce constat et les résonateurs ne sont pas en cause.
La surface développée des murs était environ 120m² (pièce= 7,53 x 4,13 x 2,50m).
Les trois résonateurs RPG totalisent une surface de 1,08m² (3x 0,36).
Comment peut-on espérer supprimer un phénomène acoustique en ne traitant que 1% de la surface qui l'a engendré ??? Surtout quand la longueur d'onde dépasse 5,50m comme c'était le cas (63Hz).

A ces fréquences, en correction passive, il faut couvrir au moins 30% de la surface pour obtenir un résultat convenable. A moins de 5 à 10% (selon le problème), aucune différence audible n'est à espérer.
Mais dans ce cas, ça aurait coûté 30x 700 = 21000 euros et occupé 5,5 m3 ! (dans une pièce à vivre de surcroît).
Il vaut mieux y réfléchir avant de s'engager...
JPL
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Message » 24 Juil 2010 12:17

JPL a écrit:A ces fréquences, en correction passive, il faut couvrir au moins 30% de la surface pour obtenir un résultat convenable.

En se basant sur cette donnée – que je ne remet pas en cause – on peut considérer que le Modex Plate ne fonctionnera tout simplement jamais. Ça serait intéressant d'avoir l'avis d'un acousticien de chez RPG. Cette respectable société dirigée par des acousticiens de renom* serait à la limite de l'escroquerie ? Intéressant. Ça nous change de l'affaire Bettancourt... ;)

* : http://www.acoustics.salford.ac.uk/profiles/cox/
http://www.rpginc.com/proaudio/psadvantage.htm
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Message » 24 Juil 2010 13:08

En se basant sur cette donnée... on peut considérer que le Modex Plate ne fonctionnera tout simplement jamais...
Pourquoi cela? Je ne comprends pas.

Le Modex Plate est un résonateur à membrane de type piston au lieu de tympanique, mais le principe reste le même. Les modèles à membrane rigide indéformable ont un rendement plus élevé que les autres (quand la suspension est optimisée à la fréquence de résonance), on peut donc espérer en mettre un peu moins.

L'année dernière, j'ai repris une affaire en cours pour France 2. Dans une pièce de 50m², l'acousticien avait prévu une cinquantaine de résonateurs tympaniques Modex et Modex Corner. C'était insuffisant, mais ça replissait tout l'espace alloué et le client a décliné à cause du prix. L'installateur s'est tourné vers moi et nous avons installé les modèles Bass Terminator et Venezia (Akustar) 50% moins chers au m². Toujours insuffisant mais je me suis servi du plafond suspendu et des parois pour compléter la correction et le résultat est satisfaisant (aux dires du client).

Cette respectable société dirigée par des acousticiens de renom* serait à la limite de l'escroquerie ?

Je ne vois pas où se cacherait une escroquerie dans les produits RPG. Trevor Cox est un acousticien éminemment respectable à l'origine de bien des innovations. Je lis tout ce qu'il écrit et je lui voue mon admiration.
Peter D'Antonio n'est pas plus acousticien que je suis curé, mais il est le patron de la boutique, doté d'un sens commercial redoutable. En plus, il a le don de présider 350 comités et de signer les brevets des inventions de ses collaborateurs. Il est très très fort. (Je sais, ça sent le sarcasme, mais ça défoule).
En tout cas, je respecte les produits RPG.
JPL
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Message » 24 Juil 2010 13:59

Nous avons dèjà parlé des résonateur de Helmholtz dans un autre topic : http://www.homecinema-fr.com/forum/viewtopic.php?f=1290&t=29922406&start=48
Je reste sur ma faim : un résonateur, qu'il soit à membrane, à cavité (Helmholz), etc... résonne ! C'est le but ?
Il emmagasine une partie de l'énergie incidente, ce qui prend un certain temps, sur une certaine plage de fréquence. Puis la restitue, en partie, avec une constante de temps identique (me semble-il) à la constante de temps précédente. Je dis, en partie, parce qu'il y a toujours un amortissement propre au résonateur (sa membrane, l'amortissant dans la cavité, etc...). De plus, je crois comprendre que la surface équivalente d'un résonateur ne correspond pas à sa surface physique : ainsi la surface équivalente d'une cavité de Helmholtz est bien supérieure à la surface de l'embouchure du col (effet "funneling"). J'imagine que c'est la même chose pour un amortisseur à membrane.
Au final, on se retrouve avec un champ incident différent (moins d'énergie à la fréquence de résonance) et une seconde source qui émet à cette même fréquence mais avec un certain décalage. Ce qui me fait dire que la surface a une "certaine" importance mais la position du résonateur doit en avoir bien plus.
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Message » 24 Juil 2010 14:24

JPL a écrit:Dans une pièce de 50m², l'acousticien avait prévu une cinquantaine de résonateurs tympaniques Modex et Modex Corner

Je vais donc modérer mon propos : ces produits ne sont jamais présentés par RPG comme devant être installés en masse. Les photos en situation montrent systématiquement des produits isolés. Je ne me souviens pas avoir vu des mises en garde sur le nombre de produits minimum à installer dans un volume donné. On peut bien sûr dire : "C'est un produit pour professionnels, à faire spécifier par un professionnel". Cette mise en garde ne fait pas non plus partie de la présentation des produits. On n'est donc pas dans l'escroquerie mais dans une présentation faussée qui a par exemple trompé "ScanIris".

JPL a écrit:La surface développée des murs était environ 120m² (pièce= 7,53 x 4,13 x 2,50m). Les trois résonateurs RPG totalisent une surface de 1,08m² (3x 0,36). Comment peut-on espérer supprimer un phénomène acoustique en ne traitant que 1% de la surface qui l'a engendré ???


Je vois que "Ohl" a laissé un message entre temps. La question que je voulais poser est dans la même veine :

En admettant que cette résonance à 63 Hz soit d'origine modale dans la pièce de ScanIris on peut supposer qu'elle est due à la combinaison des modes 3,0,0 et 0,0,1 qui sont très proches. Si tel est le cas, les murs dans le sens de la largeur n'entrent pas dans la danse et donc la surface de murs à prendre en compte dans le calcul de proportion de surface d'absorption change ?

Pour revenir à France 2 :
JPL a écrit:l'acousticien avait prévu une cinquantaine de résonateurs tympaniques Modex et Modex Corner

Soit environ 17500 € TTC de fourniture que pour le traitement des basses fréquences dans une pièce de 50 m2. Ha ha ha... la BBC fait (faisait ?) beaucoup d'économies avec ses boîtes en bois et son grillage à poules... :o :o
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Message » 24 Juil 2010 14:57

ohl a écrit: "je crois comprendre que la surface équivalente d'un résonateur ne correspond pas à sa surface physique. ainsi la surface équivalente d'une cavité de Helmholz est bien supérieure à la surface de l'embouchure du col... J'imagine que c'est la même chose pour un amortisseur à membrane."
Contrairement à Helmholtz, je ne connais pas de résonateur à membrane dont le coefficient d'absorption réel atteigne l'unité. La surface équivalente est toujours inférieure à la surface physique.

ClementW a écrit: En admettant que cette résonance à 63 Hz soit d'origine modale dans la pièce de ScanIris on peut supposer qu'elle est due à la combinaison des modes 3,0,0 et 0,0,1 qui sont très proches. Si tel est le cas, les murs dans le sens de la largeur n'entrent pas dans la danse et donc la surface de murs à prendre en compte dans le calcul de proportion de surface d'absorption change ?
Exact. Du moins si on ne tient compte que des résonances modales. Je raisonnais dans un contexte plus général pour expliquer que, contrairement à une enceinte qui diffuse l'énergie qu'on lui fournit, un absorbeur passif n'agit qu'à l'endroit où il se trouve, pour la surface qu'il occupe, même si ses effets sont ressentis plus loin. Le rendement n'est évidemment pas le même.
Il est probable qu'une étude modale détaillée pondérerait la surface utile de l'exemple cité.

Soit environ 17500 € TTC de fourniture que pour le traitement des basses fréquences dans une pièce de 50 m2.
D'abord, c'est pas 17500 € TTC, mais 4640 € H.T.(explications en MP).

Ha ha ha... la BBC fait (faisait ?) beaucoup d'économies avec ses boîtes en bois et son grillage à poules...
Alors là, c'est pas sûr du tout. Il faut raisonner en termes d'entreprise. Les salaires en Angleterre ne sont pas très éloignés des nôtres, même si les charges sociales sont un peu plus faibles. Le temps passé à l'étude et l'expérimentation, la rédaction des rapports doit cartonner. Les locaux de la BBC coûtent aussi cher que chez nous (voir davantage) et la gestion du service aussi (labo, matériel de mesures, atelier, machines, secrétariat, comptabilité, sécurité, assurances, etc).
C'est là qu'est le coût, pas dans les morceaux de bois ou le grillage à poules !

Enfin, nos femmes ne frissonnent pas d'envie devant un absorbeur de la BBC. L'esthétique est souvent ce qui demande le plus de temps et revient le plus cher dans la fabrication d'un élément de correction.
JPL
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Message » 24 Juil 2010 16:03

JPL a écrit:Alors là c'est pas sûr du tout. Les salaires en Angleterre ne sont pas très éloignés des nôtres, même si les charges sociales sont un peu plus faibles. Le temps passé à l'étude et l'expérimentation, la rédaction des rapports doit cartonner. Les locaux de la BBC coûtent aussi cher que chez nous (voir davantage) et la gestion du service aussi (labo, matériel de mesures, atelier, secrétariat).
C'est là qu'est le coût, pas dans les morceaux de bois ou le grillage à poules !
J'ai pensé à tout çà. Les recherches étant faites pour la radio et la télé en même temps, et ce pour toutes les régions d'Angleterre (BBC Wales, BBC Scotland, etc...) le nombre de studio à installer pouvait sûrement justifier les recherches, d'autant qu'à l'époque de ces recherches l'offre commerciale (qui en a plus ou moins découlé ??) n'avait rien à voir avec ce qu'on peut trouver sur le marché actuel.

Et si tout çà se fait sérieusement à France 2 :roll: l'appel à des intervenants extérieurs implique des ingénieurs en interne pour valider et homogénéiser les solutions proposées puis vérifier leur bonne mise en œuvre. Ces ingénieurs doivent être payés aussi.

Merci pour le MP. Je me suis basé sur les prix RPG et non sur les prix Akustar, j'aurais dû le préciser. Également je me suis basé sur le prix public TTC que ScanIris a payé. On peut imaginer que l'installateur ne paye pas ce prix chez RPG, mais comme il revend le matériel et facture la pose et l'étude en sus...

Pour revenir au sujet :

Incidence :
Du fait du fonctionnement en piston l'onde doit être perpendiculaire au panneau. Et donc dans le cas de problèmes modaux la pose des panneaux sur les mauvaises parois peut donc se révéler totalement infructueuse ? Dans la pratique les choses ne sont pas si simples ?

Longueur d'onde et disposition des panneaux :
Comment un panneau de 0.6 * 0.6 m peut-il absorber une fréquence dont la longueur d'onde est de 5.50 m ? Je ne met pas en cause les mesures effectuées par RPG, par la BBC, ou par vous même mais je m'interroge sur le placement. Maintenant qu'il est établi que ces panneaux doivent être utilisés en masse est-il plus judicieux de les disperser ou de les placer les uns à côté des autres ?
ClementW
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Message » 24 Juil 2010 16:25

un absorbeur passif n'agit qu'à l'endroit où il se trouve, pour la surface qu'il occupe, même si ses effets sont ressentis plus loin

Cela me semble un peu trop restrictif :
- un absorbeur passif agit pour une surface différente de celle qu'il occupe (exemple des résonateurs de Helmholtz, des résonateurs à panneaux perforés et, dans une moindre mesure, des résonateurs à membranes, la différence est sans doute très faible dans ce dernier cas puisque la différence n'est alors due qu'à la diffraction aux bords). Ensuite son coefficient d'absorption dépend aussi d'autres éléments.
- dire "qu'il n'agit qu'à l'endroit où il se trouve" est une formulation peut-être adaptée à un forum de néophytes mais erronée du point de vue physique

Mais mon propos était plutôt le suivant : avec des résonateurs, on ajoute à une source primaire, une ou plusieurs sources secondaires, certes moins puissantes mais qui restituent une partie de l'énergie incidente un peu plus tard. On peut alors se demander s'il ne vaut pas mieux faire de "l'absorption active" en multipliant les HP de grave dans la pièce, ce qui devrait être efficace sur une plage de fréquence bien plus large et donc plus facile à maitriser pour un amateur.
ohl
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Message » 24 Juil 2010 17:30

Je reviens au sujet d'origine : ma pièce ...

J'ai commandé un panel de mousse pour mieux cerner ce qui pêche chez moi. Il y a les produits suivants de colsound
-ST 415 M1 GRIS CLAIR.
-DF 150 GRIS FONCE.
-ST 1212 GRIS FONCE.
-ST 608 GRIS FONCE.


J'ai écouté quelques configurations:
-les poser sur le mur qui porte le plasma.
-les poser sur les fenêtres.

La seconde solution est retenue, j'ai le sentiment que les "duretées" dans l'aigu sont atténués et que cela replace par la même occasion le bas du spectre.
Une matière qui est plus présente pendant les écoutes.

Il me reste à assembler les dalles en melaminé (ST 415) , dalles qui se placent au plafond.
Certes, ce n'est pas en une soirée que l'on peut placer définitivement les panneaux, mais il y a une amélioration et c'est là l'essentiel.
Quoique l'on peut dire sur ces produits, cela va dans le sens de mes attentes.
jld22
 
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