Le son en isolation accoustique

DEFINITION DU SON
Le son est une onde produite par la vibration mécanique d’un support fluide ou solide et propagée grâce à l’élasticité du milieu environnant sous forme d’ondes longitudinales. Par extension physiologique, le son désigne la sensation auditive à laquelle cette vibration est susceptible de donner naissance.
La science qui étudie les sons s’appelle l’acoustique. Lapsycho-acoustique combine l’acoustique avec la physiologie et la psychologie, pour déterminer la manière dont les sons sont perçus et interprétés par le cerveau.

PROPAGATION DU SON

Dans un milieu compressible, le plus souvent dans l’air, le son se propage sous forme d’une variation de pression créée par la source sonore. Un haut-parleur, par exemple, utilise ce mécanisme. Seule lacompression se déplace et non les molécules d’air, si ce n’est de quelques micromètres. Lorsque l’on observe des ronds dans l’eau, les vagues se déplacent mais l’eau reste au même endroit, elle ne fait que se déplacer verticalement et non suivre les vagues (un bouchon placé sur l’eau reste à la même position sans se déplacer). Le son se propage également dans les solides sous forme de vibrations desatomes appelées phonons. Là encore, seule la vibration se propage, et non les atomes qui ne font que vibrer très faiblement autour de leur position d’équilibre.

La vitesse de propagation du son (Par abus de langage, on parle également de la célérité, cette dernière étant définie pour des ondes électromagnétiques) dépend de la nature, de la température et de la pression du milieu. Comme l’airest proche d’un gaz parfait, la pression a très peu d’influence sur la vitesse du son. Dans un gaz parfait la célérité est donnée par la relation :

, , où [pic]est la masse volumique du gaz et [pic]sa compressibilité adiabatique.

On voit donc que la célérité du son diminue lorsque la densité du gaz augmente (effet d’inertie) et lorsque sa compressibilité (sonaptitude à changer de volume sous l’effet de la pression) augmente. Les ondes sonores se déplacent à environ 344 m/s dans de l’air à 20 °C, vitesse qu’on peut arrondir à environ un kilomètre toutes les trois secondes, ce qui est utile pour mesurer grossièrement la distance d’un éclair lors d’un orage (la vitesse de la lumière rendant sa perception quasi instantanée). Dans des milieux solides (nongazeux) le son peut se propager encore plus rapidement. Ainsi dans l’eau, sa vitesse est de 1482 m/s et dans l’acier de 5050 m/s. Le son ne se propage pas dans le vide, car il n’y a pas de matière pour supporter les ondes produites (isolation phonique), le son se propageant grâce aux déplacements des molécules entrant dans la composition de l’air. C’est une onde dite longitudinale, car les pointsmatériels se déplacent dans le même sens que le déplacement de l’onde (l’autre type étant les ondes transversales).

UNITES DE MESURE

En acoustique la pression sonore et l’intensité se mesurent en décibels (dB). C’est une grandeur sans dimension, logarithme du rapport entre une grandeur caractéristique du son étudié et celle d’un son de référence.

On utilise deux grandeurspour mesurer l’intensité : l’intensité, mesurée en watts par mètre carré et pour laquelle l’intensité de référence est I0 = 10-12W.m-2, et la pression, mesurée en pascals et pour laquelle la pression de référence est P0 = 2.10-5 Pa. La première est toujours le double de la seconde, et c’est a priori celle qui est utilisée en l’absence de précision.

Mais attention, la notion de niveau sonorene donne qu’une vague idée de la sensation perçue, car il faut prendre en compte la sensibilité de l’oreille, qui varie principalement selon la fréquence du son (l’oreille est moins sensible aux basses fréquences). Une meilleure approximation du volume perçu est donnée en décibel pondéré A (dBA), elle peut être mesurée électroniquement après filtrage du signal par un filtre à pondération A (il…