LES SONS

Le son● Le son est du à la vibration d'un objet ( cordes vocales, membrane d'un

haut parleur...). Cette vibration fait osciller les molécules de l'air en contact avec l'objet, qui vont transmettre cette oscillation aux molécules voisines, etc...

Le son a donc besoin d'un milieu matériel (gaz, liquide ou solide) pour se propager . Un son ne se propage pas dans le vide.

Animation : propagation d'une onde sonore plane

Vitesse de propagation d'une onde sonore

La vitesse de propagation (ou célérité) v d'une onde sonore va dépendre du milieu de propagation et de la température.

Dans l'air à 20°C, le son se déplace environ à 340 m.s-1.

Quand la température de l'air augmente, la vitesse v augmente aussi.

Caractéristiques d'un son pur

Période temporelle (la3 d'un diapason) :

T = 2,29 ms

Fréquence : f= 1 / T = 337 Hz ( ≈ 440 Hz)

Amplitude de l'onde sonore

Caractéristiques d'un son pur

Période spatiale ou longueur d'onde λ :La longueur d’onde, exprimée en mètre, correspond à la longueur d’une oscillation complète, c’est-à-dire, la distance la plus courte qui sépare deux point de matière dans une position identique.

La valeur de λ est liée au milieu de propagation.

λ = c x T = c / f

(m) (s) (Hz)

Célérité en m.s-1

Caractéristiques d'un son pur

Hauteur d'un son :La hauteur d'un son est liée à la fréquence des vibrations sonores. Deux sons de même fréquence ont la même hauteur .

animation : fréquence des sonsUn son aigu a une fréquence élevée et un son grave a une fréquence basse.

Grandeurs caractéristiques d'un son

Intensité sonore (ou intensité acoustique) :Elle caractérise le volume sonore d'un son. C'est la puissance P reçue par le récepteur par unité de surface :

● L'intensité sonore de référence est la plus petite intensité

sonore audible (seuil d'audibilité) pour un son de fréquence 1000 Hz : I

0 = 10-12 W.m-2

Watt (W)

m2Watt par mètre carré (W.m-2)

I =PS

Echelle des niveaux sonores :

http://www.laregie-paca.com/action-culturelle/publics-prioritaires/trop-puissant/outils-pedagogiques

Opération trop puissant :

PERCEPTION D'UN SON

La perception d'un son par l'oreille humaine dépend :● de sa fréquence,● et de son niveau sonore.

Le diagramme de Fletcher et Muson donne des courbes isosoniques (d'égale sensation auditive)

A quelle fréquence sonore l'oreille humaine est-elle la plus sensible ?

Transmission, réflexion et absorption d'une onde sonore

L'onde sonore arrive sur la paroi de mousse. Une partie de l'énergie acoustique est transmise, l'autre est absorbée ou réfléchie.

L'angle de réflexion de l'onde sonore réfléchie sur la paroi est égal à l'angle d'incidence.

ISOLATION PHONIQUE

Les bruits passent :

- par la paroi séparative (mur, plancher / plafond ou cloison) : c'est la transmission directe ;

- par les parois autres que la paroi séparative : ce sont les transmissions indirectes ou latérales ;

- par les défauts localisés (boîtiers électriques) et elles sont souvent dues au manque d'étanchéité à l'air (fissures dans les murs, manque de joints aux fenêtres, jonctions entre ouvrages, etc) : ce sont les transmissions parasites.

Pour réaliser une isolation acoustique, il existe trois principes à connaître :

Principe 1 : loi de masse

Plus c'est lourd, mieux ça isole. Autrement dit, à épaisseur égale, une cloison en béton isolera mieux qu'une cloison en carreaux de plâtre, car à volume égal, le béton est plus lourd que le plâtre.

ISOLATION PHONIQUE

Principe 2 : loi masse-ressort-masse

Le principe masse-ressort-masse consiste à utiliser des parois doubles, comme des plaques de plâtre ou des cloisons en briques désolidarisées séparées par de l'air rempli par une laine minérale, qui absorbe et dissipe l'énergie.

Dans ce cas pour une même épaisseur totale de paroi :- la paroi double, avec deux ossatures (une par parement) isolera d'au moins 4 dB de plus que la paroi simple ;

- la masse totale de cette paroi double sera environ six fois inférieure à la masse totale de la paroi simple.

ISOLATION PHONIQUE

Principe 3 : loi d'étanchéité

Là où l'air passe, le bruit passe. Le bruit passe sous les portes, par l'absence de joints aux fenêtres, par les conduits de cheminée, par les entrées d'air, par les coffres de volets roulants et aussi par la paroi si elle n'est pas étanche. Un bon isolement acoustique suppose une bonne étanchéité à l'air.

Attention : Le renouvellement de l'air du logement est indispensable. Il faudra donc laisser passer l'air en limitant le passage du bruit.

ISOLATION PHONIQUE