Protocole :
La boite :
On se propose dans ce projet d'étudier les propriétés régissant la propagation du son dans un espace clos et le phénomène de réverbération sur des parois aux caractéristiques différentes. Pour cela nous avons crée une boite aux dimensions presque métriques afin d'y observer les réponses à différentes excitations. On choisira les excitations les plus adaptées pour mettre en lumière les phénomènes présentés dans la partie théorique.
L'ensemble de ces mesures sont effectuées dans un lieux ou l'on peut minimiser le plus possible les interférences sonores extérieur qui seraient suceptibles de perturber les prises de mesures. On veille à rendre la boite le plus hermétique possible, afin d’éviter toute fuite des signaux qui modifierait les mesures et l’observation des fréquences des modes. On prend soin également de mesurer avant chaque expérience la température ambiante afin d'adapter au mieux la valeur de la vitesse du son ( expérience à environ 20°C , c = 343 m/s).
Voici l'image de notre boite :
Les dimensions des parois sont :
Deux planches de bois d’épaisseurs 1,1 cm et de dimension 84,4 cm x 59,9 cm (facette latérale)
Deux planches de bois d’épaisseurs 1,9 cm et de dimension 59,9 cm x 71,6 cm (facette latérale)
Deux planches de bois d’épaisseurs 2,1 cm et de dimension 84,4 cm x 71,6 cm (facette supérieur et inférieur)
Les mesures sont relevées à l'aide d'un micro cravate qui est fixé en différent points de la salle afin d'obtenir le plus large éventail de mesures possibles. La hauteur à laquelle sont effectuées les mesures varie également pour mieux observer les différences de réverbération dans un espace tridimentionnel.
Pour une plus grande précision et une bonne répétition des expériences on choisit de quadriller l'intérieur du couvercle et de créer plusieurs points allant de A à E. Ils représenterons toutes les positions que nous utiliserons dans la suite du projet.
Les excitations :
Afin d'observer une réponse de la boite, il est nécéssaire d'appliquer une excitation engendrant la propagation d'un signal dont on analyse les caractéristiques grâce à un logiciel de traitement. la nature de l'excitation dépend des phénomènes que l'on cherche à mettre en lumière. Dans notre boite, on utilise des sources d'excitations appliquées sur les parois externes comme un choc avec la paume de la main regroupe des fréquences basses ou un impact avec le dos de la main pour frapper les parois avec les doigts ce qui à pour fait intervenir des fréquences plus hautes.
On peut choisir également de créer cette excitation en émettant un signal à l'aide d'une enceinte bluetooth, placée au sein de la boite, à des fréquences particulières. On aura encore dans ce cas la possibilité de la placer à différentes positions dans la boite. Les dimensions de l'enceinte sont également à prendre en compte pour ne pas altérer le volume interne de la boite et modifier son absorption.
Les matériaux utilisés :
Pour obtenir des réponses différentes et des changements de temps de réverbérations plus ou moins élevés, on insert de nouveau matériaux moins absorbants dans la boite conduisant à une reverbération des ondes plus grandes pour chaque parois. On utilise pour cela du carrelage fait en céramique ou des plaques métalliques, placés sur toutes les parois de la boite. L'aire d'absorption sera ainsi modifée de manière importante ce qui influera sur les temps de réverbérations.
Voici l'image d'une plaque métallique :
dimensions plaques métalliques :
grandes plaque métallique : 79 cm * 50 cm , d'épaiseur 0,3 cm
petites plaque métallique : 68 cm * 50 cm , d'épaiseur 0,3 cm
Voici l'image d'un carreau :
carrelage :
grands carreaux de 41 cm * 41 cm , d'épaisseur 0,5 cm
petits carreaux de 30 cm * 30 cm , d'épaisseur 0,5 cm