ACOUSTIQUE - Free

Ex 1
Lors d'un concert rock, on a relevé un niveau sonore de 130 dB devant les
enceintes acoustiques. On considérera que ces sources sont ponctuelles et
qu'elles rayonnent des ondes sphériques.
On rappelle que :
- le niveau sonore est donné par la relation Lw = 10. Log
(P/Po) où P est la puissance sonore et P0=10-12W, puissance
sonore de référence,
- l'intensité sonore I est liée à P par I = P/S dans les
conditions étudiées.
- intensité sonore de référence : Io = 10-12 W.m-2
- surface d'une sphère : S = 4? r²
1. Calculer la puissance de la source.
2. Calculer le niveau sonore à la distance r1 = 1 m de la source ; ce son
est-il dangereux pour l'oreille
3. Calculer le niveau sonore à la distance r2 = 90 m de la source.
4. Pour une conversation normale, le niveau sonore reçu par l'auditeur est
de 70 dB ; à quelle distance minimale de la source doit-on se placer pour
discuter sans élever le ton, en évitant l'effet de masque dû au concert ?
On admet que lorsque deux niveaux sonores sont séparés par 8 dB, le plus
faible devient imperceptible.
Ex 2
Un haut-parleur, de puissance acoustique d'émission P = 10-3 W, est placé
contre un mur et diffuse un commentaire destiné au visiteur.
On admettra que le haut-parleur émet une onde sphérique dans le demi-espace
et on négligera toute réverbération.
1. Déterminer le niveau de puissance de ce haut-parleur.
2. Calculer :
a) l'intensité acoustique reçue par un visiteur situé à 8 m du haut-
parleur.
b) le niveau d'intensité acoustique perçue alors. Ex 3
Isolation phonique d'une cloison.
Dans un immeuble, deux pièces sont séparées par une cloison en briques de
masse surfacique ? s = 200 kg.m-2. L'une des pièces étant habitée par une
personne bruyante, le niveau sonore moyen dans cette pièce est L1 = 80 dB . 1. En admettant que l'indice d'affaiblissement R (en dB), dans ce cas, est
donné par la différence des niveaux sonores de part et d'autre de la
cloison, calculer le niveau sonore L2 et l'intensité sonore I2 de l'autre
côté de la cloison.
On donne: R = 17 x log ? s et l'intensité sonore de référence I0 = 10-12
W.m-2.
2. En réalité, l'indice d'affaiblissement dépend de la fréquence du son
transmis. A l'aide du document de la page 3, déterminer l'indice
d'affaiblissement, en dB, de cette cloison pour les fréquences 100, 400,
1600 et 6400 Hz,
En conséquence, quel sera surtout le type de sons qui sera transmis par la
cloison? Justifier la réponse. [pic] Ex 4
Un local parallélépipédique a les dimensions suivantes : longueur L = 6,00
m, largeur l = 4,00 m, hauteur h = 2,75 m. Les ouvertures se composent de
deux portes en bois de surface 3 m2 chacune et de 5 fenêtres de surface
3,75 m2 chacune.
On donne les coefficients d'absorption ? i à la fréquence de 1000 Hz des
matériaux revêtant les surfaces de ce local :
Les murs sont en béton ? 1=0,04.
Les fenêtres sont en vitrage ordinaire ? 2=0,12.
Les portes sont en bois ? 3=0,09.
Le plafond est plâtré ? 4=0,04.
Le sol est un plancher bois ? 5=0,07.
1) On donne l'expression de la formule de Sabine permettant le calcul de la
durée de réverbération d'un local
T = 0,16 . V / A .Donner la signification de chaque terme de cette
expression .
2) Déterminer la surface d'absorption équivalente A de ce local.
3) Calculer la durée de réverbération T du local.
4) Cette durée de réverbération est jugée excessive , on désire la corriger
et la ramener à une valeur la plus proche possible de To = 0,5 s.
a) En déduire la nouvelle surface d'absorption équivalente Ao.
b) Le plafond est revêtu de dalles acoustiques. En justifiant votre réponse
,quel modèle de dalles faut-il choisir pour obtenir cette correction de la
durée de réverbération ?
|Matériaux |? à 1000 Hz |
|Soundalle |0,54 |
|Dall'Nat |0,59 |
|Spanglass |0,62 |
|Permacoustic |0,75 |
|Sonrex |0,80 | Ex 5
Un haut-parleur émet un son de fréquence 1 000 Hz.
On prendra c = 340 m.s-1 pour la vitesse du son dans l'air.
On rappelle que la pression acoustique P créé par un son d'intensité
acoustique I se propageant à la célérité c dans un milieu de masse
volumique ? est donnée par la relation :
P2 = ? .I.c
a) Calculer la pression acoustique correspondant au seuil d'audibilité de
l'oreille moyenne à 1000 Hz. On donne la masse volumique de l'air ? = 1,3
kg.m-3.
On utilisera le graphe ci-joint (figure 1).
b) Quelle est l'intensité sonore d'un son dont le niveau sonore est de 45
dB.
Calculer la pression acoustique correspondante.
c) L'oreille reçoit simultanément trois sons de niveau sonore 45 dB
provenant de trois sources différentes.
Calculer le niveau sonore résultant.
-----------------------
[pic]