ondes sonores : Atténuation et effet Doppler
Publié le 10/10/2022
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CH 17 Ondes sonores : Atténuations et effet
Doppler
I.
Atténuations des ondes sonores
I.1 Intensité sonore :
L’oreille peut percevoir des sons dont l’intensité sonore est supérieure à I0= 10−12 W.
m−2,
appelée intensité sonore de référence, correspondant au seuil d’audibilité à une
fréquence de 1 kHz.
Et
Le seuil de douleur l’ordre est de de 1 W.
m−2.
Rappel
L’intensité sonore I est liée à la fois à la puissance sonore P rayonnée par la source, qui
se répartit au cours de la propagation sur une surface d’aire S, et à la distance d sépare
le récepteur de la source.
P
I= S
P
=
2
4.
π .
d
S = 4.π .
d 2
cercle)
( d est un rayon de
1.2 Niveau d’intensité sonore
La sensation auditive n’est pas proportionnelle à l’intensité sonore.
Lorsque l’intensité sonore double, l’auditeur perçoit bien son augmentation mais il n’a pas
la sensation que le son est deux fois plus « fort ».
Pour tenir compte de cette particularité de notre perception des informations, une échelle
logarithmique est utilisée.
Le niveau d’intensité sonore L majuscule en décibels (dB),
est lié à l’intensité sonore I par la relation
L
I
L est en décibel dB, I en W.
m−2,
L= 10log
=>
I= I0 10 10
I 0= 10−12 W.
m−2
I0
Point Maths :
log 1 = 0.
log 10 =1.
log(a × b) = log a + log b.
Ex
log a n
log
= n log a
a
= log a - log b.
b
1.3 Les Différentes Atténuation
Au cours de la propagation d’une onde, son amplitude diminue.
Donc Il y a
atténuation de l’onde.
Dans le cas des ondes sonores, l’atténuation (en décibels : dB) mesure la diminution du
niveau d’intensité sonore.
L’atténuation d’un son dont le niveau d’intensité sonore passe de L à L′ vaut :
I
A = L- L′= log A, L et en (dB) I et I′ en watts par mètre carré (W m−2°
I'
I 10
¿
I
I0
¿ ¿ =10
L= 10log
=log ¿ ¿
L′ =log ¿ ¿
A = L- L′= log ¿ ¿ - log ¿ ¿ =log
10
I0
Í
¿
I0
I
log
I'
Il existe deux types d’atténuation.
L’atténuation géométrique se manifeste lorsqu’un observateur s’éloigne de la
source puisque l’énergie par unité de surface transportée par l’onde diminue.
L’atténuation par absorption est causée par le milieu matériel qui absorbe une
partie de l’énergie rayonnée par la source au fur et à mesure de la propagation de
l’onde
Exemple :
L’atténuation géométrique d’une onde sonore est égale à (6 dB) lorsque la
distance entre la source et le récepteur double.
d́ =2d
P
2
I
4 .π .d
A=10 log ¿ Or
=
=4
I'
P
.....
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