La norme « ASTM E1050-19 Méthode d'essai standard pour l'impédance et l'absorption des matériaux acoustiques à l'aide d'un tube, de deux microphones et d'un système d'analyse de fréquence numérique » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une méthode d'essai qui consiste à utiliser un tube d'impédance, deux positions de microphone et un système d'analyse de fréquence numérique pour déterminer les coefficients d'absorption acoustique incidente normale et les rapports d'impédance acoustique spécifiques normaux des matériaux. La procédure d’accréditation d’un laboratoire pour réaliser cette méthode d’essai est incluse dans l’annexe de la norme (annexe A1).
Aux fins de la présente norme, les termes et définitions donnés dans la norme ASTM C634 s’appliquent.
Cette méthode d'essai est similaire à la méthode d'essai standard « ASTM C384-04 Méthode d'essai standard pour l'impédance et l'absorption des matériaux acoustiques par la méthode du tube d'impédance » dans la mesure où un tube d'impédance est utilisé avec une source sonore connectée à une extrémité et un échantillon d'essai monté à l'autre extrémité. Cependant, les techniques de mesure des deux méthodes sont fondamentalement différentes.
Dans cette méthode de test, des ondes planes sont générées dans le tube à l'aide d'un signal à large bande provenant d'une source de bruit plutôt que d'une sinusoïde discrète provenant d'un oscillateur. La décomposition du modèle d'onde sonore stationnaire en ses composantes mobiles vers l'avant et vers l'arrière est réalisée en mesurant simultanément les pressions sonores à deux points espacés sur la paroi latérale du tube. En traitant le tableau de données complexe à partir de la fonction de transfert mesurée, le calcul des coefficients d'absorption incidente normale pour le matériau acoustique est effectué.
Les quantités sont déterminées en fonction de la fréquence à une résolution déterminée par le taux d'échantillonnage du système d'analyse de fréquence numérique. La plage de fréquences utilisable dépend du diamètre du tube et de la distance entre les positions du microphone. Une gamme de fréquences étendue peut être obtenue en utilisant des tubes de différents diamètres et espacements de microphones. Cette méthode d’essai vise à fournir une technique de mesure beaucoup plus rapide que la méthode d’essai standard ASTM C384-04.
Cette méthode d'essai peut être appliquée pour mesurer les coefficients d'absorption acoustique des matériaux absorbants à l'angle d'incidence normal, c'est-à-dire à 0 degré. Il peut également être utilisé pour déterminer des rapports d'impédance et d'acceptation spécifiques. Les propriétés mesurées par cette méthode d’essai sont utiles dans la recherche fondamentale et le développement de produits de matériaux absorbant le son.
Les coefficients d'absorption acoustique incidente normale peuvent être très utiles dans les situations où le matériau est placé dans un petit espace acoustique à proximité d'une source sonore, comme une enceinte de machine très compacte.
Cette méthode d’essai permet de comparer les valeurs relatives d’absorption acoustique dans des situations où il n’est pas pratique d’obtenir de grands échantillons pour des mesures précises d’événements aléatoires dans la chambre de réverbération. Pour les matériaux localement réactifs, des estimations des coefficients d'absorption incidente aléatoire peuvent être obtenues à partir de données d'impédance normale. La classification localement réactive comprend les matériaux fibreux présentant des pertes internes élevées. Des formules ont été développées pour transformer les propriétés d'absorption acoustique de phénomènes normaux à des phénomènes aléatoires pour les matériaux à réaction locale et collective.
Les mesures décrites dans cette méthode d’essai peuvent être effectuées avec une grande précision, mais ces mesures peuvent être trompeuses. Des incertitudes d’ordres de grandeur supérieurs à celles obtenues à partir des mesures peuvent provenir d’autres sources. Il convient de veiller à échantillonner de manière adéquate les matériaux non uniformes.
La forme et la surface de chaque échantillon doivent être identiques à la section transversale du tuyau. L'échantillon doit être bien ajusté dans le support, pas trop serré pour ne pas se bomber au milieu, ni trop lâche pour laisser un espace entre le support et le bord. Il est recommandé de sceller les fissures et les interstices environnants avec de la vaseline ou de la pâte à modeler. Pour les raisons énoncées dans cette norme, il est souhaitable que l’échantillon ait une surface relativement plane.
Le dispositif utilisé dans ces tests est un cylindre ou un tube creux avec un porte-échantillon à une extrémité et une source sonore à l'autre extrémité. Les ports de microphone sont montés à deux ou plusieurs points le long de la paroi du tube. Un système d’analyse de fréquence numérique à deux canaux est utilisé pour l’acquisition et le traitement des données.
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