Diffuseurs de schroeder en polystyrène extrudé

[David Altec]

Bonjour,
Je viens de me séparer de mes diffuseurs de Schroeder en bois, encombrants et lourds et, dans le même temps, j'ai acheté des plaques de Polystyrène extrudé pour isoler une porte. Aucun rapport en apparence, sauf que je me suis dit qu'il pourrait être intéressant de fabriquer de nouveaux diffuseurs bons marché et très légers (facile à déplacer et à accrocher) en polystyrène.

Contrairement au polystyrène expansé, le polystyrène extrudé ne créé pas une tempête de neige dans l'atelier au moment du sciage. Il est aussi plus rigide et dense que l’expansé.

Nous avions déjà eu un échange (sur un fil créé par Jean Fourcade) sur l'utilisation du polystyrène pour les diffuseurs, j'en avais réalisé en polystyrène expansé, mais j'avais réinstallé complètement ma salle presque en même temps et j'ai abandonné mes diffuseurs...

Avant d'en refaire j'aimerai avoir des précisions sur les propriétés acoustiques du polystyrène extrudé  : je sais que c'est un mauvais absbsorbant (c'est donc bien pour diffuser) et que sa surface est plutôt réfléchissante (c'est bien aussi pour diffuser). 

L'idée serait d'avoir une bande passante utile d'environ 300 à 3000 hz (soit une profondeur de 25/30 cm) :le polystyrène va-t-il bien se comporter à ces fréquences. Sinon savez-vous comment se comporte le polystyrène avec des fréquences basses : si, par exemple, une onde de 100 hz rencontre un panneau de polystyrène que ce passe-t-il ? L'onde est-elle réfléchie par le panneau ? Ou traverse-t-elle le panneau sans que celui-ci ne l'absorbe ?

Merci pour vos retours,
David

[nicolasd]

Il y a un gus sur le net qui fait des vidéos sur l'acoustique des studios et qui propose des Schroeder 3D pas si chers et en polystyrène justement ...

[David Altec]

Voici un avis que j'ai reçu en MP sur la question. Je ne cite pas l'auteur sans son autorisation, il pourra apporter plus de précisions si il le souhaite, mais la source est très fiable comme disent les journalistes :

"Le polystyrène extrudé ou autre est mauvais pour des Schroeder
Il en est ainsi de tous les matériaux legers et peu dur
Les fabricants « sérieux » d’élément acoustiques ( type diffuseurs de toutes sortes ) les réalisent en « massif » !!
C’est ce qui fait le prix de certains Schroeder .. ..
apres oui on trouve de ces éléments fait en plastique ou en polystyrène.. à pas cher .. mais jamais dans des studios sérieux (...)

L’un des parametres en dehors de la séquence et de la profondeur est la dureté de surface et la masse .. "

[Bouzouk]

Il y a un gus sur le net qui fait des vidéos sur l'acoustique des studios et qui propose des Schroeder 3D pas si chers et en polystyrène justement ...

Ce n'est pas un gus mais Andy Mac Door qui a bien senti le filon 

Bouzouk

---

Voici un avis que j'ai reçu en MP sur la question. Je ne cite pas l'auteur sans son autorisation, il pourra apporter plus de précisions si il le souhaite, mais la source est très fiable comme disent les journalistes :

"Le polystyrène extrudé ou autre est mauvais pour des Schroeder
Il en est ainsi de tous les matériaux legers et peu dur
Les fabricants « sérieux » d’élément acoustiques ( type diffuseurs de toutes sortes ) les réalisent en «  massif » !!
C’est ce qui fait le prix de certains Schroeder  .. ..
apres oui on trouve de ces éléments fait en plastique ou en polystyrène..  à pas cher .. mais jamais dans des studios sérieux (...)

L’un des parametres en dehors de la séquence et de la profondeur est la dureté de surface et la masse .. "

Comme c'est léger et rigide, je suppose que ça vibre sous l'effet d'une onde incidente.
Pas très noble comme matériau, en tout cas bien moins que le bois

[begwanch]

Il y a un gus sur le net qui fait des vidéos sur l'acoustique des studios et qui propose des Schroeder 3D pas si chers et en polystyrène justement ...

Ce n'est pas un gus mais Andy Mac Door qui a bien senti le filon 

Bouzouk

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Voici un avis que j'ai reçu en MP sur la question. Je ne cite pas l'auteur sans son autorisation, il pourra apporter plus de précisions si il le souhaite, mais la source est très fiable comme disent les journalistes :

"Le polystyrène extrudé ou autre est mauvais pour des Schroeder
Il en est ainsi de tous les matériaux legers et peu dur
Les fabricants « sérieux » d’élément acoustiques ( type diffuseurs de toutes sortes ) les réalisent en «  massif » !!
C’est ce qui fait le prix de certains Schroeder  .. ..
apres oui on trouve de ces éléments fait en plastique ou en polystyrène..  à pas cher .. mais jamais dans des studios sérieux (...)

L’un des parametres en dehors de la séquence et de la profondeur est la dureté de surface et la masse .. "

Comme c'est léger et rigide, je suppose que ça vibre sous l'effet d'une onde incidente.
Pas très noble comme matériau, en tout cas bien moins que le bois

Bonjour, il s’agit de faire de la diffusion qui est l’équivalent de réflexions mais pour des géométries courtes devant les longueurs d’ondes. Simplifions la physique: pour obtenir des réflexions plutôt que de la transmission des ondes incidentes, c’est un problème de contraste d’impédance acoustique, en pression le coefficient de réflexion vaut (Z2-Z1)/(Z2+Z1) entre un milieu incident 1 (l’air) et le milieu qui déclenche la réflexion (2). 
L’impédance Z c’est le produit densité x vitesse de propagation des ondes. Dans l’air 2.4 g/l x 340 m/s. Pour un mur en dur l’ordre de grandeur, dans les mêmes unités, serait dans les 2000 x 2000. Le bois dans les mêmes valeurs du produit, moins dense mais plus raide. Par contre le polystyrène expansé, léger et pas raide du tout, doit avoir une impédance intermédiaire entre celles de l’air et celle du bois, et donc une assez grande “transparence” de l’ensemble du diffuseur, avec un coefficient de réflexion de quelques %, par conséquent l’onde verra surtout le mur lui-même et l’effet diffusion risque de passer presque inaperçu, l’effet principal pourrait plutöt être un peu d’absorption dans les hautes fréquences lié à la texture du matériau, ce serait un effet éventuellement audible, mais à ne pas confondre avec la diffusion.

Le bois dur c’est un bon choix pour faire des diffuseurs à placer sur des murs en dur.
Cordialement,
CHristian

[Lol]

Bonjour a tous,

Le poly extrudé est certe plus léger et moins dur que du bois, ceci dit, ce n'est quand même pas si mou que ça.

Je serais bien curieux de voir un comparatif d'efficacité entre deux panneaux identiques, un bois et un polystyrène extrudé...

[begwanch]

Bonjour a tous,

Le poly extrudé est certe plus léger et moins dur que du bois, ceci dit, ce n'est quand même pas si mou que ça.

Je serais bien curieux de voir un comparatif d'efficacité entre deux panneaux identiques, un bois et un polystyrène extrudé...

Bonsoir à tous, et à toi Lol.

Les ordres de grandeur évoqués sans passer du temps à confirmer des valeurs sont approchés mais me suffisent pour choisir entre bois et polystyrène expansé le jour (pas si éloigné je pense) où je fabriquerai des diffuseurs pour mon usage personnel. Ce sera plus lourd, un peu plus cher et plus fatigant à monter certes mais bon… Je pense raisonnable d’éliminer d’office le polystyrène expansé, c’est un matériau trop extrème pour cette application. Il faudrait vraiment prendre des plastiques plus denses et plus rigides, pour que cela fonctionne correctement. 

Libre à toi de trouver les densités et vitesse de propagation de ces matériaux afin de faire les produits vitesse x densité pour vérifier ce que donnent ces calculs simples et t’en convaincre aussi. Pas si facile à trouver, une recherche rapide n’a rien donné, et il ne faut pas confondre polystyrène et polystyrène expansé dont les caractéristiques mécaniques sont différentes.

Certes le calcul suggéré sur l’amplitude globale de la diffusion est ultra-simplifié, ni fréquence ni angle d’incidence. il y a des ouvrages entiers sur la diffusion des ondes acoustiques à l’interface entre fluides compressibles et solides, mais je ne serais pas surpris qu’une simulation bien plus ambitieuse avec une physique plus complète trouve que, au premier ordre, l’amplitude de diffusion varie comme ce coefficient de réflexion à incidence normale. Et que le diffuseur sera plusieurs fois plus efficace fait en bois qu’en polystyrène expansé.

Cordialement
Christian

[Lol]

Bonjour Christian,

le bois est de part sa nature plus dense et donc oui sera plus efficace dans l'absolu. 
On parle de polystyrène extrudé et non expansé, donc déjà c'est un matériaux plus dur. 

après les calculs c'est bien mais bon, depuis 30 ans que je suis technicien d'essais et que mon boulot est de faire des mesures pour aider à construire de modèles de calculs, j'ai depuis longtemps compris que seul l'expérimental permettait de valider des solutions, les calculs c'est bien pour avoir un ordre de grandeur. 

Pour moi, il serait vraiment intéressant de comparer par des mesures un en bois et un en extrudé, on se rendrait peut être compte que le polystyrène aurait un "rendement" peut être inférieur que de quelques %, ce qui en mettant ensuite en face le coût, la facilité de fabrication et le poids pourrait rendre le polystyrène intéressant. 

Ok, ça fait beaucoup de suppositions mais bon, je pense que ce matériaux est à considérer si on ne prend pas en compte l'aspect pollution de l'air généré car ça doit quand même relacher pas mal de COV et autres saloperies.... 

PS: j'ai commencé un chantier de QRD en bois il y a un bout de temps déjà  ;-)

[revilo]

Bonjour, il s’agit de faire de la diffusion qui est l’équivalent de réflexions mais pour des géométries courtes devant les longueurs d’ondes. Simplifions la physique: pour obtenir des réflexions plutôt que de la transmission des ondes incidentes, c’est un problème de contraste d’impédance acoustique, en pression le coefficient de réflexion vaut (Z2-Z1)/(Z2+Z1) entre un milieu incident 1 (l’air) et le milieu qui déclenche la réflexion (2). 
L’impédance Z c’est le produit densité x vitesse de propagation des ondes. Dans l’air 2.4 g/l x 340 m/s. Pour un mur en dur l’ordre de grandeur, dans les mêmes unités, serait dans les 2000 x 2000.

Je suis assez surpris que le coefficient de réflexion ne dépende pas de la fréquence ...
Mais si on s'en tient à cette formule, la réponse est assez simple; pour un bois de densité 2:

('tain vous aimez les bois chers, prélevés dans des forêts exploitées illégalement, durs à travailler, et lourds à porter ou quoi ?)

(2000x2000-2.4x340)/(2000x2000+2.4x340)=3999184/4000816=0.99959

Pour le poly extrudé de densité 0.04:

(40x40-2.4x340) / (40x40+2.4x340) = 784/2416=0.32


A noter que, si la matière "polystyrène extrudé" est certainement peu dense, elle ne sert ici que de support.
à partir du moment où l'on y applique une peinture, c'est le coefficient de réflexion de cette dernière qui va compter ... et là on remonte vite à des densités bcp plus élevées

[nicolasd]

Ce n'est pas un gus mais Andy Mac Door qui a bien senti le filon 

Oui tout à fait, j'avais plus son nom de tête ... et il a le discours qui va bien à mettre autour ... je ne sais plus si il montre des mesures ...