Résultats :



  • Boite simple :


    Dans cette partie nous étudions la reverbération du son au sein d'une boite aux parois uniquement faites en bois. On commence par observer une série de réponses faites pour un choc sur une des parois externes avec la paume de la main qui aura pour effet de solliciter de basses fréquences puis avec les doigts afin d'obtenir un son plus aigu et donc des fréquence plus hautes.


    Voici un exemple d'un signal sonore en reponse à une excitation externe mesuré au point A avec un micro placé à 20 cm en-dessous du couvercle.L'ensemble des signaux seront traité de la même manière et l'analyse des temps de réverbération sera identique.




















    Ces excitations sont effectuées systématiquement sur la même parois avec une force égale. On relève par la suite le temps de réverbération à certaine fréquences en différents points (voir image couvercle). On peut également changer la hauteur à laquelle on effectue ces mesures pour analyser de manière plus précise les caractéristiques du signal dans tous l'espace.


    Les mesures ci-dessous ont été faites à une hauteur de 20cm en dessous de la parois superieur de la boite et pour une excitation crée par la paume de la main.

    125 Hz 250 Hz 300 Hz 500 Hz 1000 Hz
    point A 0,433 0,572 0,538 0,447 0,451
    point B 0,569 0,635 0,591 0,464 0,519
    point D 0,438 0,575 0,550 0,477 0,511
    point E 0,426 0,645 0,608 0,519 0,554
    point H 0,455 0,714 0,662 0,529 0,455
    point F 0,415 0,552 0,554 0,564 0,586


















    Les mesures suivantes ont été effectuées dans les mêmes conditions, l'excitation provient cependant d'un choc sur la parois avec les doigts. Les mesures sont relevées avec un micro placé à la même hauteur.

    125 Hz 250 Hz 300 Hz 500 Hz 1000 Hz
    point A 0,497 0,564 0,514 0,376 0,403
    point B 0,623 0,658 0,630 0,549 0,574
    point D 0,405 0,534 0,507 0,433 0,455
    point E 0,344 0,601 0,561 0,477 0,600
    point H 0,326 0,531 0,501 0,418 0,442
    point F 0,381 0,636 0,608 0,532 0,577


















    Le signal sonore peut également être émit à l'intérieur de la boite pour ensuite en étudier la réponse. Dans ce cas, l'excitation est produite par une enceinte émettant un signal sonore quelconque soit à une fréquences précise. Cette approche permet de mesurer les différents temps de réverbérations, mais également d'exciter un mode précis si la fréquence du signal correspond à la fréquence de résonance de ce mode au sein de la boite.


  • Boite avec bois et carrelage :


    Dans cette partie, les parois de la boite sont recouvertes de carrelage seulement pour celles latérales et sur sol. On modifie le volume interne en introduisant les épaisseurs des carreaux. Les mesures sont effectuées en suivant le même protocole que précedement et dans des conditions identiques. On pourra ainsi observer au mieux les différences de temps de réverbération grâce à une absorption moins forte et donc des temps plus longs.


    Les signaux suivants représentent les réponses de la salle après un choc sur les parois externes avec la main, appliquée sur la même zone que dans la première partie. On procède à la mesure du temps de réverbération en plusieurs points situés aux deux hauteurs présentées dans la première partie.


    Mesure à 20 cm en-dessous du couvercle :

    125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz
    point A 0,440 0,553 0,454 0,381
    point D 0,496 0,422 0,510 0,359
    point E 0,389 0,453 0,464 0,380
    point F 0,377 0,498 0,499 0,320


















    Mesure à 40 cm en-dessous du couvercle :

    125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz
    point A 0,473 0,480 0,501 0,345
    point D 0,414 0,400 0,447 0,312
    point E 0,456 0,513 0,437 0,355
    point F 0,475 0,503 0,385 0,327


















    L'analyse de ces signaux montre une grande ressemblance entre ces mesures et celle de la premmière partie. Du fait de l'absorption moins élevée du carrelage par rapport au bois, ces relevés possèdent des temps de reverbération plus long. Cette différence reste cependant soumise aux dimensions de la boite, les temps de réverbération étant très court dans de petites salles la distinction entre les deux montages reste faible. Malgré cela, les approches théoriques impliquant les coefficients d'absorptions des matériaux. les aires d'absorptions de la boite sont toujours applicables et permettront une nouvelle interprétation des mesures relevées pour décrire les changements de propagation du son.


    La précense d'un nouveau matériau dans la boite entrainera une diminution non négligeable du volume et une propagation différentes des ondes sonores du fait de la géométrie particulière des carreaux ainsi que de la manière dont ils sont assemblés sur les parois. Des coefficients d'absorptions différents d'une parois à une autre peuvent apparaitre.


  • Boite avec carrelage et métal :


    Dans cette partie, la boite est remplis de carrelage et de plaques de métals afin d'en diminuer au maximum l'absorption et de prolonger les réverbérations du signal. les plaques en fer recouvrent toute les parois latérales de la boite et le sol est entièrement recouvert de carrelage. les parois internes étant maintenant très absorbantes à cause du bois et réfléchissantes de par la présence des plaques en fer, on applique grâce à une enceinte que l'on place dans la boite un signal afin étudier la reponse de la salle. Les signaux émient par l'enceinte seront composés d'une unique fréquence que l'on fixera pour analyser les différentes caractéristiques de la salle.


    Le spectre ci-dessous provient d'un signal à 300 Hz, que l'on mesure au milieu de la pièce à 20cm en-dessous du couvercle de la boite. l'analyse ne contient que le décroissance du signal c'est-à-dire à paritr de l'instant ou l'on coupe la source sonore. La partie antérieur à la coupure ne contient qu'un signal forcé la seule resonance observée serait celle à laquelle on émet le signal.





















    On peut voir qu'un mode est prédominant par rapport à tous les autres présent dans le signal et également seul les modes dont les fréquences sont des multiples de celle de notre signal apparaissent sur le spectre. L'utilisation de cette fréquence aura conduit à l'excitation d'un mode bien précis dans tous le signal.


    Les temps de réverbérations sont ,comme pour la boite précédente, plus élevés que ceux observés avec un boite en bois simple. Les propriétés réverbérantes du métal étant bien supérieures à celle du bois. les parois sont également plus lisses facilitant la reverbération du son à son contact.


  • Aire d'absorption effective :


  • La boite avec bois :


    Alors dans notre expérience, on a pris le coefficient d'absorption du bois égale à 0,28. Donc l'aire d'absorption effective de notre boite en bois est égale à :


    $$A = (58.2*61.6 + 81.2*61.6 + 58.2*81.2)*2*0.28*0.0001 = 2.6625 m^2$$


  • la boite avec bois et carrelage :


    Dans cette experience, les parois de la boite sont recouvertes de carrelage seulement pour celles latérales et sur sol, sachant que le coefficient d'absorption du bois est égale à 0.28 et celui du carrelage 0.01. Alors, l'aire d'absorption effective de notre boite A est:


    $$A = [(81.2*61.6)*0.28 + (81.2*61.6 + ((58.2*61.6)*2 + (58.2*81.2)*2))*0.01]*0.0001 = 0.1616 m^2$$