Introduction à l'acoustique

Quelques unités

Unité de pression

Le pascal (Pa) est l'unité de pression.

La pression d'une atmosphère est de l'ordre de 1020 hectopascals (1,02.10⁵ Pa). Le seuil de sensibilité correspond à des variations de l'ordre de 20 micropascals (2.10^-5 Pa). Le seuil de douleur correspond à peu près à des variations de l'ordre de 100 pascals (1.10² Pa).

Unité de temps et de fréquence

L'unité de temps (c'est une unité fondamentale) est la seconde (s). L'unité inverse est l'unité de fréquence : le hertz (Hz). Le hertz mesure la périodicité ou la cyclicité d'un phénomène.

Au cinéma, les images défilent à 24 images par seconde. Cela correspond à 24Hz.
L'électricité en Europe est caractérisée par 50 cycles par seconde, c'est le 50Hz.
Le faisceau d'électron d'un téléviseur parcourt en théorie (codage SECAM) 625 lignes pour chaque image, à 25 images par secondes. En conséquence la fréquence de balayage des lignes d'un téléviseur est 25 * 625 = 15625 Hz. On parle de 15,625 kHz.

Le seuil de sensibilité de l'oreille varie en première approximation entre 30 Hz à 16 kHz.

Unité d'intensité

L'unité d'intensité est le watt par mètre carré (W/m²).

Deux sources sonores (de même intensité I) font plus de bruit qu'une seule source prise séparément. Pour les bruits, ce sont les intensités qui s'additionnent. Donc dans le cas présent, l'intensité des deux sources réunies donne 2I. Donc les deux sources réunies sont deux fois plus bruyantes qu'une seule source prise séparément.

Bels et décibels

Le bel (B) donne une échelle logarithme pour les intensités. Le décibel (dB) est la dixième partie du bel (tout comme le décimètre est la dixième partie du mètre). Le principe en est le suivant :

I	->	I * 10
dB	->	dB + 10

Autrement dit, si un son a une intensité 10 fois plus grande, alors cela correspond à une intensité de 10dB supérieure.

L'intensité est proportionnelle au carré de la pression, donc on obtient le tableau suivant qui prend en compte les différences d'amplitude des pressions acoustiques :

P -> P * 10

I -> I * 100

dB -> dB + 20

L'échelle des décibels est une échelle de comparaison : un son de 60dB est défini comme étant un million de fois plus fort qu'un son de référence à 0dB. La référence couramment utilisée est le seuil de sensibilité de l'oreille : P_r = 20 micropascals. Cette référence correspond à l'échelle des dB SPL (SPL comme Sound Pressure Level).

La formule qui permet d'obtenir la valeur en dB à partir des valeurs d'intensité ou de pression est la suivante :

dB SPL = 10 log₁₀ (I/I_r) = 20 log₁₀ (P/P_r)

Effet de la dispersion

Au chapitre précédent on a vu que l'intensité décroissait avec le carré de la distance à la source sonore. Donc, si on double la distance qui nous sépare d'une source sonore, l'intensité du bruit décroît de 6dB (cela correspond à 10*log₁₀(4)).

Page remise à jour le
Ven 26 Déc 1997 15:37:12

Tassart Stéphan
IRCAM

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