HAL Id: jpa-00230539
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Submitted on 1 Jan 1990
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MESURE DE LA PUISSANCE ACOUSTIQUE PAR INTENSIMÉTRIE SELON LA NORME NF/S 31-100
H. Pépin, A. Rozwadowski
To cite this version:
H. Pépin, A. Rozwadowski. MESURE DE LA PUISSANCE ACOUSTIQUE PAR INTENSIMÉTRIE SELON LA NORME NF/S 31-100. Journal de Physique Colloques, 1990, 51 (C2), pp.C2-923-C2-926.
�10.1051/jphyscol:19902215�. �jpa-00230539�
MESURE DE LA PUISSANCE ACOUSTIQUE PAR INTENSIMÉTRIE SELON LA NORME NF/S 31-100
H. PÉPIN et A. ROZWADOWSKI*
CETIK, 52 Avenue Félix Louât, F-60304 Senlis, France
*01dB, 2 Rue du Dr Papillon, F-69100 Villeurbanne, France
Résumé.
Malgré une certaine complexité de formulation, la détermination de la puissance acoustique par intensimétrie devient aussi puissante que simple de mise en oeuvre grâce à l'assistance micro-informatique.
Abstract.
In spite of a certain formal complexity, the determination of sound power by intensity method becomes a powerful and easy to use procedure providing the assistance of a micro-computer.
I. Introduction
Au premier janvier 1990, 1 ' "étiquetage informatif" du bruit des machines entre en vigueur en application du décret du 21 avril 1988 (et de l'arrêté d'application du 25 avril).
Cet étiquetage corespond au niveau de puissance acoustique pour les machines les plus bruyantes et dont les dimensions sont importantes.
Les nouvelles normes destinées à remplacer les anciennes procédures, notamment AFNOR NF/S 31-100 [1] et ISO DIS 9614 [2], reposent sur la détermination de la puissance acoustique par intensimétrie, aujourd'hui largement répandue (réf. [3])
Contraitement à la mesure de la pression acoustique, 1'intensimétrie au voisinage d'une machine n'est affectée ni par les effets de champ proche, ni par le champ diffus dû à la réverbération. De plus, cette technique de mesure "vectorielle"
permet, après intégration sur un contour fermé, de s'affranchir de contributions parasites extérieures.
II. Application de la mesure normalisée.
L'apport essentiel de la nouvelle normalisation réside dans 1'association des tableaux de résultats de puissance apparente
(pression) et de puissance "vraie" (intensité) et de différents critères de qualité de mesures.
Du point de vue pratique la mesure de la puissance se déroule en étapes suivantes :
- mesures préliminaires (mesure de l'indicateur FI qui représente la variabilité temporelle du champ en un emplacement approprié, vérification de l'étalonnage du système) suivies le cas échéant de modifications des conditions de mesure
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:19902215
COLLOQUE DE PHYSIQUE
-
définition de la surface et du maillage de mesure-
mesure de l'intensité sur tous les emplacements-
calcul des indicateurs de champ F2, F3 et F4 représentant respectivement l'écart entre le niveau global du bruit et le bruit rayonné par la machine, l'influence des sources extérieures et la variance spaciale de l'intensité-
décision concernant la validité de la mesure après l'examen des critères de qualité, pouvant conduire au choix de mesures d'appoint-
répétition des mesures préliminaires.L'ensemble des opérations ci-dessus correspond au diagramme logique donné par la norme (fig. 1).
C o m m e l ' i l l u s t r e l'organigramme, l'ensemble des traitements nécessaires à
l'obtention et a la validation du résultat requiert une masse importante de calculs, et ce pour chacune des bandes de fréquence concernees. De ce fait il est pratiquement exclu de réaliser ces calcul sans le recours à un logiciel spécialisé, qui pourra en plus gérer l'ensemble de la procédure de mesure.
En particulier, le bouclage lié à la détermination des 'points chaudsn n'est concevable en pratique que si les temps de calculs sont négligeables par rapport aux durées de mesure proprement dite.
L'intégration dans un même logiciel des phases d'acquisition, d'analyse et de traitement ~ e r m e t ainsi un
Act,rn d gain considérable de mise en
-
1 Adion c oeuvre.
Fig. 1
III. Exemple d'application
L'exemple qui suit illustre l'application de la norme au cas d'un ventilateur d'équipement électroménager. La mesure est définie sur 2 0 emplacements repartis sur un cube de 1.2 m d'arête, ce qui correspond à une distance typique de 0.5 m de la source, et à une surface globale de 7.2 m2. Le maillage ainsi obtenu correspond à des surfaces élémentaires de 60 cm de coté, soit encore à une densité d'environ 3 points par m2
.
points de mesure.
- -
Fig. 2
hiissance acoustique 1/3 d'octave
VENTILATEUR Date : 17/11/1989
Nb de surfaces élémentaires : 20 Surface totale : 7.2 m2
Fig. 3 F2 dB 4.0 3.5 4.8 3.6 3.8 3.9 4.4 5.0 5.8 4.8 4.2 4.2 5.6 4.8 4.7 4.9 3.5 3.8 3.6 3.1 4.6 4.6 Fréquence
HZ 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 lk 1.25k 1.6k 2 k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k
8k A Lin
Delta pi0 dB 15.1 15.7 15.7 14.7 17.8 18.6 19.6 18.6 19.7 15.1 17.9 16.6 19.6 21.8 33.9 26.7 25.3 37.9 18.4 21.6 16.8 15.7
F3 dB 4.0 3.5 4.8 3.6 3.8 3.9 4.4 5.0 5.8 4.8 4.2 4.2 5.6 4.8 4.7 4.9 3.5 3.8 3.6 3.1 4.6 4.6 F1
0.71 0.73 0.88 0.82 0.41 0.20 0.19 0.14 0.08 0.09 0.08 0.13 0.19 0.17 0.14 0.13 0.11 0.09 0.12 0.09 0.06 0.45 Lwfpress)
dB 76.6 74.5 75.1 77.3 77.5 76.5 76.0 77.6 79.5 87.2 84.5 83.6 81.6 81.5 77.2 76.7 73.7 71.8 69.0 66.0 92.2 92.8
F 4
1.09 0.96 0.59 0.47 0.60 0.54 0.36 0.49 0.47 0.98 0.47 0.38 0.34 0.60 0.39 0.38 0.35 0.42 0.53 0.59 0.42 0.43 Lw(inten)
dB 72.8 71.3 70.6 74.0 74. O 72.8 71.8 72.9 73.9 82.7 80.5 79.7 76.2 77.0 72.8 72.1 70.4 68.3 65.7 63.1 87.8 88.5
COLLOQUE DE PHYSIQUE
Le ventilateur est caractérisé par une émergence de rayonnement dans le tiers d'octave de 800 Hz (fréquence de passage des pales). Ce phénomène s'accompagne d'un comportement fortement directif qui se retrouve dans l'indicateur de variance d'intensité F4. Cela se traduit dans le cas présent par la non satisfaction du critère de maillage, qui suggère un nombre d'emplacements de mesure supérieur à celui utilisé. La démarche logique consiste alors à définir un suréchantillonnage spacial, notamment dans les zones des 'points chauds1', de manière à
converger vers les nouvelles conditions du critère. L'ajout de 8 points supplémentaires de part et d'autre du ventilateur a permis la validation complète de la mesure.
IV. Conclusions
Malgré une certaine difficulté d'appréhension, la détermination de la puissance acoustique par intensimétrie apporte une plus grande rigueur méthodologique. Elle requiert néanmoins des traitements numériques plus importants difficilement envisageables sans une aide informatique appropriée.
A l'inverse, la prise en charge de la procédure intensimétrique normalisée par un simple micro-ordinateur simplifie l'usage de cette méthode au point de la rendre aussi abordable que les méthodes traditionnelles, pourtant moins performantes. Il est par exemple possible de mener directement à bien la détermination complète sur site de la puissance acoustique d'une machine avec le contrôle des critères de qualité propres à la classe de précision recherchée.
Bibliographie
[l] Norme AFNOR S 31-100 : Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit.
[2] Layout for ISO/DIS 9614 : Determination of Sound Power Levels of Noise Sources Using Sound ~ntensity.
133 Progrès récents dans la mesure de l'intensité acoustique.
Recueils de conférences, Congrès de senlis 1981, 1985.
[4] Acoustic Intensity Measurement with a Portable Persona1 Computer. Rozwadowski A., Pépin H., Internoise 1989.
