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Physique - Intensité sonore et atténuation d'un signal
06/02/2023
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Physique - Intensité sonore et atténuation d'un signal RAPPEL: Un son est une perturbation de la pression qui se propage de proche en proche depuis la source émettrice, sans déplacement de matière mais en transportant de l'énergie. C'est une onde mécanique progressive périodique longitudinale qui se propage dans un milieu matériel en transportant de l'énergie. H A RETENIR : L'intensité sonore I est la puissance transportée par une ondé sonore par unité de surface : P P fournie dans l'exercice S 4nd² I= P: puissance transportée par l'onde, en watt (W); S: surface traversée par l'onde, en m²; d: distance parcourue par l'onde, en mm; 1: en watt par mètre carré (W.m-²) A SAVOIR: L'oreille humaine peut percevoir des sons dont l'intensité sonore est supérieure à une valeur minimale 10 = 1,0 x 10-¹2 W.m-², appelée intensité sonore de référence, qui correspond au seuil d'audibilité de 1 kHz et qui varie selon la fréquence du son et l'âge de l'auditeur. A RETENIR : I(W-m) en décibel dB L = 10 log: 10² 140 130 -120- -110- 100 90 80 70 10% 60 50- 40 30 10-10 20 10 102 104 10 L (dB) 10% Avion au décollage Seuil de douleur Formule 1 re Concert -Seuil de danger --Seul de risque Sous-bois Chambre à coucher Seuil d'audibilité Une intensité sonore deux fois plus importante ne donne pas une sensation d'un son deux fois plus fort. Pour modéliser cette sensation physiologique, on définit le niveau sonore L par le relation : intensité sonore en W.m-² H intensité sonore de référence : 1,0 x 10-12...
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W.m-2 A RETENIR: Le niveau d'intensité sonore se mesure à l'aide d'un sonomètre. Il est possible de calculer une intensité sonore à partir du niveau d'intensité sonore correspondant : L intensité sonore en W.m-² niveau d'intensité sonore en décibel dB I= I₁ x 1010 intensité sonore de référence : 1,0 x 10-12 W. m-² Lorsque plusieurs sons sont émis simultanément, les intensité sonores de chaque son s'ajoutent. Par contre les niveaux d'intensité sonore ne s'ajoutent pas. A RETENIR : Au cours de la propagation d'une onde, son amplitude diminue: il y a atténuation de l'onde. Dans le cas des ondes sonores, l'atténuation (en dB) mesure la diminution du niveau d'intensité sonore. A RETENIR : L'atténuation géométrique A (en dB) est la diminution du niveau d'intensité sonore lorsque la distance à la source augmente A = Lproche - Léloigné > 0 niveau d'intensité sonore au point proche de la source, en dB niveau d'intensité sonore au point éloigné de la source, en dB A NOTER: L'atténuation du niveau d'intensité sonore dépend du matériaux et de l'épaisseur de matériaux traversée : plus l'épaisseur augmente, plus le niveau d'intensité sonore diminue. Plus l'épaisseur augmente, plus le niveau d'intensité sonore diminue. Pour les matériaux, l'atténuation est plus grande selon l'ordre suivant : mousse < polystyrène <liège < bois. H ampude A RETENIR: L'atténuation par absorption A (en dB) est la diminution du niveau d'intensité sonore lorsque l'onde sonore a traversé un milieu matériel. Elle est utilisée pour évaluer l'efficacité d'un matériau anti bruit. A = Lincident Ltransmis > 0 niveau d'intensité sonore au point avant traversée, en dB Longueur d'onde niveau d'intensité sonore au point après traversée, en dB 80 dB 74 dB incidente H 00 Iréfléchie période Itransmise Tabsorbée