ATTéNUATION ACOUSTIQUE

-atténuation acoustique

L'atténuation acoustique est synonyme d'affaiblissement acoustique

C'est une diminution d’énergie due aux aléas (frottements, anisotropie...) de l’onde dans le milieu où elle se déplace, en transformant ainsi certaines parties en d’autres formes d’énergie

 

LE COEFFICIENT d'ATTÉNUATION (ou D'AFFAIBLISSEMENT) ACOUSTIQUE

Equation aux dimensions structurelles :  L-1 (longueur inverse)       Symbole Jb      

Unité S.I .+ : le m-1

J= Za.m / v.S       et J= ρ'.Za/ f

avec Jb (m-1)= coefficient d’atténuation (ou d’affaiblissement)

Za(m²/kg-s)= impédance acoustique

v(m/s)= vitesse du son

m(kg)= masse du fluide traversée

ρ'(kg/m3)= masse volumique du milieu

f(Hz)= fréquence du son

S(m²)= section

Nota: ce coefficient d'affaiblissement correspond à la perte énergétique dans le milieu où se déplace le son

Il ne doit pas être confondu avec le coefficient d'absorption, qui exprime par contre ce qui est perdu à cause des milieux voisins

Le présent coeff. d'atténuation(affaiblissement)  est inversement proportionnel à la fréquence, donc --par exemple dans l'air-- on perçoit les sons graves à plus grande distance que les aigus.

Valeurs pratiques de Jb(en m-1 )

pour des fluides à (T.P.N), pour une fréquence de 6.10Hz :

Pour les gaz >> N²(4)—O²(60)--CO(70)--He(110)—H²(130)

Ces valeurs diminuent fortement si l'humidité relative augmente

Pour eau et liquides de densité similaire >> (valeurs # 8.000)

Pour les liquides de densité faible liquides volatils >> (20.000 à 120.000)

Pour les liquides de densité forte liquides visqueux >> (1000)

 

Rôle du coefficient Jb dans l’atténuation d’intensité acoustique intrinsèque

p*1= p*0.cos θ.e-Jb.(l1-lo)

avec : p*1 (W/m²)= intensité acoustique intrinsèque d’un son à la distance l1

p*0 (W/m²)= intensité acoustique intrinsèque de ce son à la distance l0

θ(rad)= angle plan entre la direction du son et la normale du récepteur

cos θ.e-Jb.(l1-lo) = i*d= coefficient de directivité acoustique

 

LE FACTEUR d'ATTÉNUATION ACOUSTIQUE ou FACTEUR d'AFFAIBLISSEMENT ACOUSTIQUE (F'a)

F’a= (P'1/ P'0) = rapport entre les intensités (ou puissances) acoustiques avant et après l’affaiblissement

E= Eé.i*d

avec Er et Eé(J)= énergies respectivement reçue et émise

i*d =(cos  θ.e-Jb.l) est nommé coefficient de directivité

l(m)= distance entre émission et réception (éventuellement profondeur)

 

LE NIVEAU D’ATTÉNUATION ACOUSTIQUE

C'est une notion sans dimension traduisant une comparaison logarithmique :

log.Fg= log(p*1/p*0)

avec notations idem ci-dessus.Comme c’est un logarithme, il est exprimé en Bels ou déciBels

Valeurs recommandées dans le domaine de la construction (bâtiments) (en dB):

murs(40 à 50 selon rôle social du bâtiment)--plafonds(52)--portes(30)-- fenêtres(20)-- fenêtres à double vitrage(30)

Valeurs usuelles recommandées dans le domaine des appareils producteurs de sons

ce niveau d'atténuation d'un signal est d'autant plus élevé quand >>>

la distance est grande, la fréquence est élevée, ou la section des fils est faible

ATTÉNUATION d'ONDE

L'atténuation d'une onde acoustique est la notion traduisant la diminution de l’énergie de l'onde, pendant son parcours dans un milieu

Synonyme = Affaiblissement

L’atténuation est appréhendée à travers les grandeurs ci-après

 

LE COEFFICIENT D'ATTÉNUATION LINÉAIRE

Synonymes : coefficient d'atténuation linéique et coefficient d’affaiblissement

Equation de dimensions structurelles : L-1         Symbole : Jb        Unité S.I.+ : m-1

Il intervient dans la comparaison des énergies (ou éventuellement des flux ou des impédances) en fonction de l’épaisseur (l) traversée, selon la relation :

Er = Eé.i*d

Eret Eé(J)= énergies respectivement reçue et émise

i*d= cosθ .exp(-Jb.l)  est nommé coefficient de directivité

l(m)= distance entre émission et réception (éventuellement profondeur)

θ est l'angle d'émission

Jb(m-1)= coefficient d’atténuation (ou d’affaiblissement) qui est Jb= ρ'.Zé / f

ρ'(kg/m3)= masse volumique du milieu

f(Hz)= fréquence de l’onde

Zé(m²/kg-s)=impédance énergétique

 

LE FACTEUR d'ATTÉNUATION ACOUSTIQUE

ou FACTEUR d'AFFAIBLISSEMENT ACOUSTIQUE (F'a)

est  F’a= (P'1/ P'0) = rapport entre les intensités (ou puissances) acoustiques avant et après l’affaiblissement

 

LE NIVEAU D'ATTÉNUATION ACOUSTIQUE

est la comparaison logarithmique du facteur ci-dessus

Pour un appareil -par exemple un transducteur (appareil servant à transformer un type d’énergie en un autre type, comme un quartz piézo-électrique) la comparaison est faite entre l’énergie mécanique et l’énergie électrique résultante

Comme ces énergies (ou puissances) sont à des échelles très variables, il y a nécessité de prendre des notions logarithmiques

On compare donc ici logarithmiquement les variations des énergies avant et après la transformation .

Unité: le Bel qui est, par définition, le logarithme (base 10) du rapport entre 2 puissances (ou 2 puissances surfaciques ou 2 énergies)

-l'atténuation linéique  est un niveau (ci-dessus) ramené à l'épaisseur du matériau traversé .

Elle est exprimée en Bel par mètre (ou éventuellement en dB/km)

Exemple pour le verre, c'est # 5.103 dB/km

 

LA COUCHE DE DEMI-ATTÉNUATION concerne un corps qui, interposé sur le trajet d'un rayonnement, en réduit l’effet de 50% .

On l’exprime en kg/m² (c'est une masse surfacique)

 

 

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