Atténuation géométrique en espace libre et atténuation par absorption

Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère

À retenir

• Lorsque le son se propage depuis une source vers un récepteur, son niveau d'intensité sonore diminue par deux mécanismes physiques conjoints : • 1. Atténuation géométrique (en espace libre) : - Liée à la dilution de l'énergie sur des surfaces d'onde de plus en plus grandes (S = 4 r^2). - Pour une source ponctuelle isotrope dans un milieu non absorbant, l'écart de niveau sonore entre deux distances d_1 et d_2 (d_2 > d_1) est donné par : L_géo = L(d_1) - L(d_2) = 10 _10(I(d_1)/I(d_2)) = 10 _10(d_2^2/d_1^2) = 20 _10(d_2/d_1) - Règle d'or : chaque fois que la distance à la source double (d_2 = 2 d_1), le niveau sonore diminue de 6 dB (20 _10(2) 6,02 dB). • 2. Atténuation par absorption (ou dissipation matérielle) : - Conversion d'une partie de l'énergie acoustique en chaleur par frottement visqueux au sein du fluide (air) ou à travers des matériaux absorbants poreux (laine de roche, mousse acoustique). - L'atténuation totale est la somme de l'atténuation géométrique et de l'atténuation par absorption : A_totale = A_géométrique + A_absorption = L_initial - L_final

Le cours

Atténuation géométrique en espace libre et atténuation par absorption • Lorsque le son se propage depuis une source vers un récepteur, son niveau d'intensité sonore diminue par deux mécanismes physiques conjoints : • 1. Atténuation géométrique (en espace libre) : - Liée à la dilution de l'énergie sur des surfaces d'onde de plus en plus grandes (S = 4 r^2). - Pour une source ponctuelle isotrope dans un milieu non absorbant, l'écart de niveau sonore entre deux distances d_1 et d_2 (d_2 > d_1) est donné par : L_géo = L(d_1) - L(d_2) = 10 _10(I(d_1)/I(d_2)) = 10 _10(d_2^2/d_1^2) = 20 _10(d_2/d_1) - Règle d'or : chaque fois que la distance à la source double (d_2 = 2 d_1), le niveau sonore diminue de 6 dB (20 _10(2) 6,02 dB). • 2. Atténuation par absorption (ou dissipation matérielle) : - Conversion d'une partie de l'énergie acoustique en chaleur par frottement visqueux au sein du fluide (air) ou à travers des matériaux absorbants poreux (laine de roche, mousse acoustique). - L'atténuation totale est la somme de l'atténuation géométrique et de l'atténuation par absorption : A_totale = A_géométrique + A_absorption = L_initial - L_final Astuce et méthode clé Retiens par cœur : doubler la distance en champ libre fait baisser le niveau sonore de 6 dB ; multiplier la distance par 10 le fait baisser de 20 dB. Piège classique à éviter La règle des -6 dB ne s'applique qu'en espace libre ou anéchoïque. Dans une pièce fermée réverbérante, les réflexions multiples sur les murs maintiennent un niveau sonore diffus quasi constant au-delà de la distance critique.

Dans ce chapitre