RESONATEUR ACOUSTIQUE

résonateur

Un résonateur est un appareil intervenant mécaniquement sur une onde acoustique, aux fins de:

--absorber une partie de l'énergie de l'onde (celle-ci s'usant à faire vibrer le résonateur)

--amplifier (de 10 à 20 décibels) les niveaux acoustiques (par effet de contre-réaction sur la source)

--diffuser l'onde dans d'autres directions (panneaux sonores, cloisonnements, diaphragmes, changeant la directivité)

--réverbérer l'onde, qui s'éteint, grâce à un amortissement accéléré

--jouer le rôle d'un oscillateur amorti

On propose des résonateurs mécaniques (de Helmhotz, de pincement sur les cordes de guitare, de chicanes...) ou bien des résonateurs puisant dans l'énergie électrique les moyens d'agir pour créer résonance avec l'onde acoustique (porte-voix, résonateur de Hertz, ou à quartz...) La résonance est créée quand la fréquence ci-dessous est égale à la fréquence de l'onde acoustique externe

Le résonateur de Helmoltz est l'exemple typique d'un résonateur mécanique: c'est une cavité de forme géométrique simple, ouverte vers l'extérieur par un canal cylindrique

Sa fréquence de résonance propre --que certains osent nommer sa pulsation propre--) est

f (en Hz) = (vc/2p).(S / l.V)1/2

où vc(m/s)= célérité, S(m²)= section du col, V(m3)= volume de la cavité

l(m) est la longueur du col, mais il est plus précis d'écrire que

l = l0 + 16 lr / 3p

Sa puissance émise est   P = (1/2).p².S / B* = (p/4).lr².p² / r'.vc²

avec lr(m)= diamètre, r'(kg/m3)= masse volumique, B*(rayl)= impédance acous°. spécifique

Le phénomène est adiabatique

Exemple pratique: si le résonateur est une bouteille de vin de 75 cl, avec goulot de 8 cm de long et 2 cm de diamètre, la fréquence donnée par la formule ci-dessus, est de 123 Hz (= 20 pulsations)

Autre exemple: l'ocarina est un résonateur de Helmoltz

   Copyright Formules-physique ©