DIPLOME D`ETAT D`AUDIOPROTHESISTE

Université CLAUDE BERNARD LYON I
INSTITUT TECHNIQUES DE READAPTATION
ANNEE UNIVERSITAIRE 2012/2013
DIPLOME D’ETAT D’AUDIOPROTHESISTE
- EXAMEN FIN DE 2ème ANNEE EPREUVE : Physique
SUJET : Physique Acoustique
Note /
Mr VINCENT Pascal
Question de cours
Nous avons vu en cours que pour un champ direct le niveau sonore était donné par la formule
LId = LW − 11 − 20 log(r) + ID
(1)
1- Que signifient les différents termes dans l’équation.
2- Donner une explication physique pour de ces différents termes. A titre d’indication ne dépassez pas 5 lignes au
maximum et un dessin éventuel pour l’aspect le plus long.
Isolation d’un mur percé
1- Avant travaux
Le mur, de dimension 6 m par 2.5 m, est en béton d’épaisseur e = 14 cm et de masse volumique ρ = 2100 kg.m3 .
masse surfacique ms = e ∗ ρ = 0.14 ∗ 2100 = 294 kg.m−2 .
b) Affaiblissement de ce mur à la fréquence de 500 Hz, R = 47 − 48 dB (les réponses allant de 46 à 49 sont considérées
comme valables.
La salle réceptrice possède une absorption de valeur A = 20 m2 .
c) Pour l’isolement brut entre les deux pièces on a la formule D = R + 10 log( SAc ) où Sc est la surface de couplage. Ici
Sc = 6 ∗ 2.5 = 15m2
Donc D = 48 + 10 log(20/15) = 48, 12 dB. On voit que dans notre cas que D ' R
d) Dans la salle émettrice, le niveau sonore est Lp1 = 20 log( 2.10p −5 ) = 20 log(10000) = 80 dB.
Comme D = Lp1 − Lp2 on en déduit le niveau sonore Lp2 par Lp2 = Lp1 − D = 80 − 48.1 = 32dB
2- Après travaux
La porte installée a pour dimension 1 m par 2.2 m et son affaiblissement est R = 40 dB. Une erreur lors de la pose
fait qu’un espace de 2 mm de haut reste à la base de la porte.
e) La transmission totale correspond à la somme des transmissions au travers des différentes surfaces : Ttot Stot =
Tp Sp + Tm Sm + Tf Sf On a ici surface de la porte Sp = 2.2 m2 , surface du mur restant Sm = 15 − 2.2 = 12.8 m2 et
surface de la fente Sf = 0.002 ∗ 1 = 2.10−3 m2 . Pour les coefficients de transmission on a pour la porte Tp = 10−4 ,
pour le mur Tm = 10−4.8 = 1.58 10−5 et pour la fente Tf = 1.
On a donc Ttot = (12.8 ∗ 1.58 10−5 + 2.2 ∗ 10−4 + 2.10−3 ∗ 1)/15 = 1.6 10−4 et R0 = −10 log(Ttot ) = 38 dB
f) On a vu que l’on pouvait dans la pratique négliger la correction due à l’absorption et à la surface d’échange. Donc
on a D ' R = 38 dB et Lp2 = Lp1 − D = 80 − 38 = 42 dB
g) Dans ce cas Ttot Stot = Tp Sp + Tm Sm et Ttot = (12.8 ∗ 1.58 10−5 + 2.2 ∗ 10−4 )/15 = 2.75 10−5 On a alors R00 =
−10 log(Ttot ) = 45.6 dB, D ' R00 = 45.6 dB et Lp2 = Lp1 − D = 80 − 45.6 = 34.4 dB
On gagne donc 8 dB simplement en comblant la fente.
Temps de réverbération d’une salle
1- Le temps de réverbération est donné, dans l’approche de Sabine, par TR = 0.16V /A où V est le volume de la pièce
en m3 et A est l’absorption en m2 . Le temps de réverbération correspond au temps nécessaire pour que l’intensité
sonore diminue d’un facteur 1 million par rapport à sa valeur initiale.
2- En présentant les calculs sous forme de tableau comportant notamment en colonnes les différentes surfaces et en
lignes les valeurs de α, les surfaces et les absorptions, déterminer l’absorption totale du local.
r
α
S (m2 )
A=Sα
murs
0.04
54
2.16
fenetres et porte
0.12
16
1.92
sol et plafond
0.07
96
6.72
L’absorption totale est donc A = 2.16 + 1.92 + 6.72 = 10.8 m2
3- Calculer le temps de réverbération du local.
Le volume de la pièce est de V = 6 ∗ 8 ∗ 2.5 = 120 m3 le temps de réverbération est donc de TR = 0.16 V /A =
0.16 ∗ 120/10.8 = 1.77 s
4- Ce temps de réverbération étant excessif, l’expert préconise de le ramener à 0.5 s en revêtant le plafond de dalles
acoustiques.
a)- Quelle doit être la nouvelle surface d’absorption A’ ?
Pour avoir un TR de 0.5 s il faudrait une absorption A’ tel que 0.5 = 0.16V /A0 soit A0 = 0.16V /0.5 = 0.16 ∗ 120/0.5 =
38.4 m2
b)- En déduire le coefficient d’absorption α0 des dalles acoustiques pour obtenir cette correction.
On a Atot = Amur + Af enetreetporte + Asol + Aplaf ond donc pour que Atot = 38.4 m2 il faut que Aplaf ond = 38.4 −
2.16 − 1.92 − 3.36 = 31 m2
Or Aplaf ond = Splaf ond ∗ α0 . Pour avoir un TR de 0.5 s il faudrait donc avoir un α0 valant α0 = Aplaf ond /Splaf ond =
31/48 = 0.64