Niveaux Sonores et Confort Auditif
Comprendre les Niveaux Sonores et Confort Auditif
Vous êtes consultant(e) en acoustique pour une entreprise de conception de salles de concert. Une nouvelle salle de concert est en projet, et vous devez évaluer si le niveau sonore prévu respectera les normes acoustiques pour un confort optimal des spectateurs.
La salle est prévue pour avoir une capacité de 500 personnes avec une conception architecturale qui favorise la résonance.
Données fournies :
- La source sonore principale (la scène) émet un niveau de pression sonore de 100 dB.
- La distance entre la source sonore et le point d’audition le plus éloigné dans l’auditoire est de 25 mètres.
- La salle de concert est considérée comme un espace réverbérant, avec une atténuation négligeable due à l’absorption atmosphérique (pour simplifier les calculs).
- Pour les besoins de cet exercice, nous supposerons que le son se propage de manière sphérique.
Questions:
1. Calculer le Niveau de Pression Sonore (NPS) au point d’audition le plus éloigné.
2. Déterminer si le niveau sonore est confortable pour l’audience.
- Considérez que le niveau sonore confortable pour une écoute prolongée lors d’un concert est entre 70 dB et 85 dB.
3. Calculer la fréquence d’un son dont la longueur d’onde est de 0,5 mètres dans l’air.
- Vitesse du son dans l’air v = 343 m/s à température ambiante.
Correction : Niveaux Sonores et Confort Auditif
1. Calcul du Niveau de Pression Sonore (NPS) au point d’audition le plus éloigné
Données:
- \(L_{p1} = 100\, \text{dB}\) (niveau de pression sonore à 1 mètre de la source)
- \(d_1 = 1\, \text{m}\) (distance de référence)
- \(d_2 = 25\, \text{m}\) (distance du point d’audition le plus éloigné)
Formule d’atténuation sonore :
\[L_{p2} = L_{p1} – 20 \log_{10}\left(\frac{d_2}{d_1}\right)\]
Calcul:
\[L_{p2} = 100\, \text{dB} – 20 \log_{10}\left(\frac{25}{1}\right)\]
\[L_{p2} = 100\, \text{dB} – 20 \log_{10}(25)\]
\[L_{p2} = 100\, \text{dB} – 20 \times 1.4\] (Note: \(\log_{10}(25) \approx 1.4\)
\[L_{p2} = 100\, \text{dB} – 28\, \text{dB}\]
\[L_{p2} = 72\, \text{dB}\]
Le niveau de pression sonore au point d’audition le plus éloigné est donc de 72 dB.
2. Évaluation du confort sonore pour l’audience
Le niveau sonore obtenu de 72 dB se situe dans la plage de confort pour une écoute prolongée lors d’un concert (entre 70 dB et 85 dB).
Cela signifie que la conception de la salle, du point de vue de l’atténuation sonore due à la distance, est adéquate pour un confort optimal des spectateurs.
3. Calcul de la fréquence d’un son dont la longueur d’onde est de 0,5 mètres
Données:
- \(v = 343\, \text{m/s}\) (vitesse du son dans l’air à température ambiante)
- \(\lambda = 0.5\, \text{m}\) (longueur d’onde)
Formule:
\[f = \frac{v}{\lambda}\]
Calcul:
\[f = \frac{343}{0.5}\] \[f = 686\, \text{Hz}\]
La fréquence du son dont la longueur d’onde est de 0,5 mètres dans l’air est donc de 686 Hz.
Conclusion:
La salle de concert est conçue de manière à respecter les normes de confort acoustique pour les spectateurs, avec un niveau de pression sonore au point d’audition le plus éloigné de 72 dB, ce qui est idéal pour une écoute confortable.
Niveaux Sonores et Confort Auditif
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