Exercices: Le son
Exercice 1: Un son est émis avec une puissance de 10 W. Calculer son intensité
sonore: 1/ à 10 m de la source. 2/ à 100 m de la source. Exercice 2: Quel est le ...
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b/ Le son obtenu est-il plus grave ou plus aigu que le
premier?
c/ Représenter sur la figure l'oscillogramme de l'onde sonore émise par le second diapason.
Exercice 4: Les normes de protection contre le bruit admettent une
exposition maximale de 40 heures à un bruit de niveau acoustique
L1 = 85 dB.
Si ce niveau augmente, il faut réduire la durée maximale d'exposition
au bruit en fonction du niveau.
La courbe ci-contre donne la durée maximale d'exposition t en
fonction du niveau L1.
1/ Un groupe de rock diffuse un concert dont le niveau d'intensité
acoustique est 110 dB, dans la zone réservée au publique.
Déterminer la durée maximale d'écoute de manière à respecter les
normes de protection.
2/ Au poste de travail d'une unité de production, un opérateur est soumis à un niveau d'intensité acoustique L1 pendant une durée t.
Dans les deux cas suivants les nomes sont-elles respectées?
a/ L1 = 90 dB pendant 10 h.
b/ L1 = 105 dB pendant 1 h.
Justifier vos réponses.
3/ On se propose de calculer l'énergie W reçue par l'oreille lorsque celles-ci est soumise à un bruit de niveau d'intensité acoustique L1 = 85 dB pendant 40 h.
Calculer:
a/ L'intensité acoustique I correspondante.
b/ La puissance acoustique P reçue par l'oreille, équivalent à une surface S = 8´ð10-5 m2.
c/ L'énergie W reçue par le récepteur pendant cette durée.
Extrait de Bac Pro
Lacoustique
Exercice :
Le temps de réverbération T (en seconde ) est le temps que met un son à satténuer de 60 dB (décibel ) dans un local fermé ; pour une bonne intelligibilité des paroles, ce temps doit être de 0,5 à 0,7 s suivant la surface du local ; si T est trop petit, le local devient « sec » ou « lourd » ; si T est trop grand, le local devient réverbérant : cest leffet « cathédrale » . Labsorption acoustique ou phonique réduit ce temps de réverbération ; il est fonction des matériaux utilisés pour les parois, de létat de surface de ces parois et du volume du local. Le pouvoir absorbant est défini par le coefficient a par m2 de surface.
On calcule ce temps T par la formule de Sabine :
T= EQ \F(0.16 V;(aS +(an)
V est le volume du local en m3
aS est le pouvoir absorbant des surfaces ; aS =a(S , aS est en m2
an est le pouvoir absorbant des éléments n contenus dans cette salle
an = a(n
( signifie « somme »
Application :
Déterminer le temps de réverbération dune salle de cours
Données :
Dimensions de la salle en mètres: 9(7(3
Revêtements : - plafond :plâtre +peinture lisse
- murs : plâtre + peinture floquée
- vitrage : 15 m2
- sol : dalles plastiques
On négligera la présence dune porte.
Mobilier : - 16 tables décoliers + 32 chaises
- 1 bureau de professeur + une chaise
Temps de réverbération dans le médium :
avant correction acoustique :
salle non occupée
salle occupée par 28 élèves et un professeur
après correction acoustique portant sur un mur en long qui a été recouvert de moquette murale et le plafond qui a été garni de panneaux absorbants de coefficient a = 0,6 dans le médium, déterminer le temps de réverbération :
salle non occupée
salle occupée comme ci dessous.
Désignation des
surfaces
Absorption a/m2
gravesmédiumaiguësOuverture vers lextérieur111Brique pleine0,020,030,04Crépi sur mur0,020,040,08Plâtre sur mur avec ou sans peinture lisse
0,02
0,03
0,04Plâtre sur mur + peinture floquée
0,02
0,035
0,06Plâtre sur mur + peinture murale
0,05
0,15
0,30Vitres0,030,030,02Rideaux coton ou velours léger
0,2
0,5
0,5Béton lisse0,010,010,02Carrelage - marbre0,010,010,01Sol plastique0,020,020,02Plancher bois non vitrifié
0,04
0,08
0,1Plancher bois vitrifié0,040,040,03Moquette sur béton0,10,20,3Moquette sur béton + thibaude
0,15
0,4
0,35Tôle perforée + 30mm de laine de roche
0,6
0,7
0,7Panneaux en fibre de roche spéciaux pour insonorisation
0,4 à 0,8
0,5 à 1
0,7 à 1,2
Désignation des élémentsAbsorption a/unitéAuditoire assis adulte0,30 ,450,5Auditoire assis enfant0,20,350,4Fauteuil en tissus0,250,40,4Chaise en bois0,0150,020,025Table décolier0,020,0250,03Table de bureau professeur0,0350,050,06
Acoustique correction
Avant correction acoustique, salle non occupée :
Valeur des aS
Plafond : S = 9(7 = 63 m2 0,03(63 = 1,89
Murs : S = 2(9(3 + 2(7(3 15 0,035(81 = 2,835
Vitrage : S = 15 m2 0,03(15 = 0,45
Sol : S = 9(7 = 63 m2 0,02 (63 = 1,26
Total des aS = 6,435
Valeur des an
Tables : 0,025( 16 = 0,4
Chaises : 0,02 ( 33 = 0,66
Bureau professeur : 0,05
Total des an = 1,11
Volume de la salle :V = 189 m3
Salle occupée :
Valeur des an
Elèves : 0,35(28 = 9,8
Professeur : = 0,45
Mobilier : = 1,11
Total des an = 11,36
Temps de réverbération :
0,16(189
Salle non occupée : T = = 4s
6,435+1,11 Eq/f (0.16-189);(6.435+1.11) EQ/f(0.16-189;6.435+1.11)
Salle occupée : T = 1,7 s
On constate que la correction acoustique est nécessaire
