Comment exprimer et calculer l'intensité sonore ?

      

 

           L'intensité d'un son est la caractéristique permettant de distinguer un son fort d'un son faible. On peut l'appeler volume sonore, cependant, les scientifiques lui préfèreront  "amplitude de vibration". L’amplitude sera donc donnée par l’écart entre la pression la plus forte et la plus faible exercée par l’onde acoustique.


L'intensité sonore s'exprime en  bel (et plus couramment en décibel (dB) c'est à dire en dixième de bel). C'est la puissance, la quantité moyenne d'énergie reçue par unité de surface. Nous percevons un son à partir de 0 décibel . Au dessus de 120 décibels (donc 1200 centibels), une douleur surgit.

Voici une échelle de bruits de la vie quotidienne en décibels, on peut voir que le bruit devient nocif à partir de 80 décibels et qu’à partir de 120 décibels, il est douloureux.


 

Le niveau sonore qui quantifie l’intensité de la sensation sonore est défini à partir de l’intensité sonore par une loi logarithmique (dont le symbole est « log » en mathématiques)


Le niveau sonore est définit par : L= 10log(I/Io)

L est le niveau sonore exprimé en décibel acoustique (dBA),

I  l’intensité sonore en W.m^-2

Io  l’intensité sonore de référence en W.m^-2.        Io = 10^-12 W.m^-2


La fonction qui définit le niveau sonore en fonction de l’intensité sonore est donc :

f(x) = 10log(x/10^-12)                f(x) = L (niveau sonore)

                                                      x = I (l’intensité sonore)

 

La représentation graphique de cette est fonction est la suivante :


 

On remarque sur la courbe que lorsque que l'intensité sonore passe de 2000.10^-9 à 4000.10^-9 W.m-², c'est-à-dire lorsque l'intensité est doublée, le niveau sonore ne double pas et n'augmente que très peu.

 

Grâce à notre loi logarithmique, effectuons le calcul en doublant l'intensité sonore:  I ' = 2 I  

  L' = 10 log(I'/I0)

      = 10 log(2 I / I0)

      = 10 log (I / I0) + 10 log 2

      = L + 10 log 2           environ égal à L + 3


Le niveau sonore augmente donc de 3 dBA si on double l'intensité sonore.


On en conclut que la relation entre l’intensité sonore reçue et la sensation auditive n’est pas linéaire : deux musiciens jouant ensemble ne font pas deux fois plus de bruit qu’un seul, ou bien deux haut-parleurs diffusant le même son  ne font pas deux fois  plus de bruit qu'un seul. Notre perception des sons n'est donc pas proportionnelle à leur intensité physique.

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site