TD1 acoustiquel3

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TD1 acoustiquel3
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
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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.
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