1.5.
Approche énergétique
Une onde sonore met en jeu une certaine énergie acoustique. Celle ci se définit par son intensité et sa puissance qui sont proportionnelles. 1.5.1.
Intensité acoustique
L'intensité sonore est le flux moyen d'énergie par unité de temps à travers l'unité de surface d'onde. Elle correspond à la puissance par unité de surface et est exprimée par I en W.m-2.
I = Intensité acoustique en Watts.m-2. P = Pression acoustique en Pa. V = Vitesse particulaire en m.s-1. Z = Impédance acoustique en Rayles. Plus on s'éloigne de la source, plus l'intensité sonore diminue. En effet, l'énergie totale se propage dans toutes les directions; elle se retrouve alors dans une sphère dont la surface augmente. L'intensité sonore décroît comme l'inverse du carré de la distance. La perte de propagation est donc de 1/R², R est le rayon de la sphère. Pour
caractériser l’intensité sonore on
utilise le décibel (dB)
qui est
l’unité de mesure des niveaux sonores. On définit le
niveau sonore L d’une onde d’intensité I
par l’expression :
I0=
10-12 W.m-2. I0 a un niveau sonore de 0 décibel (dB), le seuil de douleur de l’oreille humaine correspond à une intensité d’environ 1W.m-2 soit un niveau sonore de120 dB.
Une diminution de 3dB équivaut à une perte d’intensité sonore de moitié, ainsi si I1 possède une intensité sonore de 1 W.m-2 et I2 de 0,5 W.m-2 alors la différence du niveau sonore entre ces deux points vaut -3 dB. 1.5.2. Puissance sonore
C'est la quantité d'énergie rapportée à une surface en Watts:
E = Puissance acoustique en Watts. S = Surface en m². I = Intensité acoustique en dB. Dans le cas d'une sphère: |