Acoustique

Acoustique

L’acoustique est la branche de la physique qui s’intéresse aux sons et aux ondes mécaniques (phénomènes ondulatoires et mécanique vibratoire).

L’acoustique s’étend principalement sur les aspects suivants :

• le traitement du signal audio,
• la production, la perception et la propagation des ondes sonores

Nous pouvons aussi parler de l’acoustique d’une salle pour définir la manière dont les sons sont propagés et perçus à l’intérieur de la salle.

Le son est une vibration du milieu (l’air, l’eau, etc.) produite par une excitation mécanique. Une personne qui parle produit une vibration de l’air. La molécule en vibration entre en friction avec la molécule suivante, et ainsi de suite jusqu’à provoquer des zones de compressions et de décompressions successives et périodiques, à la manière des ronds qui semblent s’éloigner du point d’impact d’un cailloux jeté dans l’eau. Il s’agit de vibrations qui se transmettent et non d’un déplacement, ce qui nous donne l’illusion que les ronds dans l’eau s’agrandissent et s’éloignent du point d’impact.

La vitesse de propagation de ces ondes dépend du milieu traversé (le son ne se propage pas dans le vide comme nous pourrions le croire en regardant de vieux films de science fiction ;-)) et des conditions du milieu (par exemple pour l’air la température, la pression, etc.). Sous une pression atmosphérique normale et une température de 20°C, le son se propage dans toutes les directions à la vitesse de 340 mètres par seconde.

Rappelons que l’atténuation est plus importante pour les fréquences élevées (aigu) que pour les basses fréquences (graves).

L’oreille est capable de percevoir les vibrations du milieu ambiant, que nous interprétons ensuite. Une bonne oreille pourrait théoriquement percevoir les vibrations comprises entre 16 Hz et 20KHz (entre 16 et 20000 oscillations par seconde). A mesure que l’àge augmente, la limite supérieure diminue, pour se situer en général vers 15 KHz pour un adulte et 12 KHz pour une personne àgée.

Nous n’avons cependant pas besoin de percevoir l’ensemble de ces sons pour comprendre les paroles d’un interlocuteur. C’est pourquoi certains systèmes de communication audio (comme auparavant pour le téléphone) ne transmettent les informations que de 300 à 3400 Hz.

Perception des sons

Les courbes de Fletcher et Munson mettent en évidence la corrélation entre les fréquences (de 1000Hz à 2000Hz) et les pressions sonores (de 0 à 120dB).

La sensibilité est moins importante aux basses fréquences (inférieures à 1000Hz).

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