TD 1 acoustique L3
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TD 1 acoustique L3
LICENCE SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES - 3 MENTION ARTS ET TECHNOLOGIES SPÉCIALITÉ : MATERIAUX SONORES ET ENREGISTREMENT MUSICAL TD 1 Physique du son EXERCICE 1 On se place en champ libre. Un haut-parleur produit un son pur de fréquence 400 Hz a un niveau sonore de 80 dB à 1m. a) calculer l’amplitude de la pression acoustique Ap à cette distance de 1m. b) Exprimer la fonction de pression p1(t) à 1 m. On supposera que le haut parleur commence à fonctionner à t = 0. c) Que devient Ap, le niveau sonore et la fonction de pression p2(t) à 2 m. d) On produit simultanément un son harmonique dont le spectre est donné ci-dessous. Le niveau de pression de la fréquence fondamentale est de 70dB. Déterminer quelles sont les fréquences qui sont masquées par le son pur. EXERCICE 2 Diffusion du son Hypothèse : On suppose dans un premier temps que l’émission se fait en chambre ‘’sourde’’ et donc que l’émission des haut-parleurs se fait en champ libre . Le document ci-dessus à droite représente le diagramme d’émission des deux haut-parleurs 1 LICENCE SCIENCES HUMAINES ET SOCIALES - 3 MENTION ARTS ET TECHNOLOGIES SPÉCIALITÉ : MATERIAUX SONORES ET ENREGISTREMENT MUSICAL TD 1 Physique du son On prendra pour chaque HP Lp(1m) = 101 dB mesuré à 1 m dans l’axe ( 0° ). 1) Déterminer alors les niveaux sonore en pression acoustique LpHP1M et LpHP2 M de chaque HP au point M en tenant compte du diagramme de directivité (ci-dessus) de celles-ci 2) Calculer le niveau de pression acoustique résultant LpM au point M . 3) Un effet de masque peut-il avoir lieu ? L’auditeur en M localise le son à quel endroit ? Comment donner l’illusion que le son vient du HP2 sans modifier le niveau de pression ? EXERCICE 3 Etude de propagation à travers une chaîne électroacoustique HP U1(t) U2(t) M1 Ampli. M2 1m 5m console audio p1(t) Gain = 40 dB p2(t) Eff = 90 dB/1m/1W ZHP = 16 Ω Q = 2 à 100 Hz Q = 8 à 1000 Hz On donne la valeur efficace de la tension U1(t) : U1eff = 12 mV 1) Montrer que Lp(1m) = Eff + 10.log(Pelec) où Pelec est la puissance électrique alimentant le HP. 2) Calculer le niveau de pression à 1 m, en expliquant votre démarche. Quel que soit le résultat de la question précédente on prendra Lp(1m) = 80 dB (en M1) 3) Montrer que Lp(r) = Lp(1m) –20.log(r) 4) Calculer le niveau de pression en M2 à 100 Hz et à 1000 Hz et en déduire la valeur de la pression efficace en ce point. 5) De combien faut-il reculer par rapport à M1 pour avoir la sensation de division par 2 de l’intensité sonore ? 6) Déterminer, pour la distance 1 m, puis 10 m, la variation de distance nécessaire pour percevoir une modification de niveau sonore. 7) Conclure par rapport aux résultats de la question précédente. 2