Dispositif de mesure d'impédance

En acoustique environnementale, l'effet du sol est notamment décrit par son impédance acoustique. Par analogie avec l’impédance électrique ou mécanique, cette grandeur rend compte de la réaction du support (ici le sol) à une sollicitation physique (ici une onde acoustique). De nombreuses méthodes de mesure de l’impédance acoustique des matériaux ont été développées en laboratoire (tubes de Kundt par exemple) mais ces méthodes "destructives" s’avèrent peu adaptées à la problématique des sols car plusieurs échantillons devraient être alors prélevés in situ entre source(s) et récepteur(s). 

L'UMRAE développe et utilise depuis les années 80-90 une méthode originale de caractérisation de l'impédance acoustique basée sur une mesure d'une fonction de transfert en pression entre deux positions de microphones. Cette fonction de transfert est ensuite rapprochée d'une fonction de transfert théorique afin d'identifier les paramètres caractéristiques du sol : épaisseur, résistance au passage à l'air, voire également porosité, tortuosité, etc.

Cette méthode a été plus largement diffusée et éprouvée ces dernières années par des travaux dans le cadre du projet PLUME, avec :

  • le développement d'un dispositif de mesure compact baptisé MIAME (pour Mesure de l'Impédance Acoustique des Matériaux de l'Environnement) : ce dispositif est associé à un code de calcul Scilab permettant de piloter les mesures avec un grand nombre de possibilités (type d'émission, fenêtrage, mode d'identification, ...)
  • l'organisation d'essais croisés permettant d'évaluer la méthode et le dispositif de mesure : ces essais menés par 5 laboratoires ont notamment permis d'estimer l'incertitude sur la détermination des caractéristiques acoustiques de différentes catégories de sols (poreux à réfléchissants).