Acoustique 2 Exercices

Acoustique 2
Exercice 1 : Premiers et derniers rang

Lors d'un concert en plein air, le public est disposé sur un parterre dont le premier rang est à
5 m et le dernier rang à 45 m de la scène. Calculer la différence de niveau sonore entre le
premier et le dernier rang.
Exercice 2 : Doublement de la sensation

Un groupe choral composé de six chanteurs se produit sur un podium en plein air. À la
distance r du podium, le niveau perçu est jugé trop faible. Pour l'augmenter, on a le choix
entre deux solutions : se rapprocher, ou augmenter le nombre de chanteurs.
1/ Pour avoir la sensation que le son est deux fois plus fort, à quelle distance faut-il se placer ?
2/ Si on choisit de rester à la distance r, combien faut-il ajouter de chanteurs pour que le
niveau paraisse deux fois plus fort ?
Quelle est la méthode la plus pratique pour augmenter le niveau sonore ?
Exercice 3 : Les voisins rockers

Votre voisin chanteur de rock vous annonce qu'il a décidé de monter un groupe, en se faisant
accompagner par deux guitares électriques et une batterie. Il sera parfois accompagné d'une
seule guitare, et parfois du groupe dans sa totalité.
Le niveau sonore est de 55 dB lorsque le chanteur est seul ; il est de 62 dB lorsqu'une guitare
joue seule, et de 67 dB lorsque la batterie joue seule.
En déduire le niveau sonore lorsque le groupe entier répétera.
Exercice 4 : Bruits dans une salle

Dans une salle, le bruit de fond est de 62 dB. Ce bruit a deux origines indépendantes : une
ventilation et le bruit en provenance de la rue.
Si on stoppe la ventilation, le niveau du bruit de circulation seul est de 57 dB.
En déduire le bruit de la ventilation.
Exercice 5 : Bruits dans une salle

Lors d'une traversée du désert en 4x4, vous perdez la piste. De plus, vous tombez en panne
d'essence. Vous décidez alors de klaxonner régulièrement, dans l'espoir d'être entendu par
d'autres véhicules empruntant la piste.
Vous estimez à : 10 km la distance de la piste ; 120 dB le niveau produit par le klaxon à 1 m ;
30 dB le bruit de fond ambiant ; 400 Hz la fréquence du klaxon ; 10 % le taux d'humidité et
30 °C la température de l'air.
Calculer la distance maximum jusqu'à laquelle le niveau du klaxon reste supérieur au bruit de
fond :
1. en ne tenant compte que de l'atténuation géométrique ;
2. en tenant également compte de l'atténuation par dissipation. Pour cette question, on
utilisera une méthode graphique, en traçant la courbe d'atténuation totale en fonction de la
distance.
Exercice 6 : Prise de son à bout de bras

Un orateur prononce un discours en plein air. Vous voulez l'enregistrer, mais gêné par la
foule, vous ne pouvez pas vous en approcher à moins de 5 m. Aussi, pour avoir plus de
«proximité», vous décidez de tendre le bras, ce qui avance le microphone d'un mètre.
1/ Combien de dB gagnez-vous en tendant ainsi le bras, par rapport à la situation où le
microphone reste à 5 m ?
2/ Combien de dB auriez-vous gagné en tendant le bras de la même manière, mais en étant
situé à 12 m ?
3/ Déterminer la distance limite (maximale ou minimale ?) au-delà (ou en deçà) de laquelle
l'augmentation de niveau obtenu en tendant le bras n'est plus perceptible.
Exercice 7 : Niveau sonore dans l'eau

Dans l'eau, on peut aussi calculer un niveau en décibels. Cependant, la pression de référence
n'est plus la même que dans l'air. Elle vaut : pref = 10-6 Pa (1 micropascal), au lieu de
pref = 2.10-5 Pa dans l'air.
Dans une publication scientifique, vous découvrez qu'une baleine produit un niveau de
160 dB dans l'eau. À quel niveau cela correspond-il avec la pression de référence aérienne ?
Exercice 8 : Organisation d'un cocktail

Vous organisez un cocktail dans une salle de réception. Cette salle jouxte une autre salle dans
laquelle se tient une conférence. Le mur mitoyen produit une atténuation de 25 dB.
Lorsque 10 personnes sont présentes dans la salle de cocktail, on mesure dans celle-ci un
niveau de 63 dB. On suppose que l'intensité du bruit est proportionnelle au nombre d'invités.
1/ Si on accueille 50 personnes dans la salle de cocktail, que devient le niveau dans la salle de
conférences ?
2/ Quel nombre maximum d'invités faut-il accepter dans la salle de cocktail pour que le
niveau ne dépasse pas 55 dB dans la salle de conférence ?
Exercice 9 : Un ou deux haut-parleurs ?

Comparer le niveau produit au point M, dans les deux situations suivantes :
1/ le point M est situé à la distance r dans l'axe d'un haut-parleur de puissance P et de facteur
de directivité Q (voir Figure (a)) ;
2/ on dispose deux haut-parleurs (supposés non corrélés) de même puissance P et de même
facteur de directivité Q (voir Figure (b)). Ces haut-parleurs sont espacés d'une distance 2r et
leurs axes convergent en M.
2r

r r
(a) (b)
M M

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Exercice 1 : Premiers et derniers rang

Exercice 2 : Doublement de la sensation

Exercice 3 : Les voisins rockers

Exercice 4 : Bruits dans une salle

Exercice 5 : Bruits dans une salle

Exercice 6 : Prise de son à bout de bras

Exercice 7 : Niveau sonore dans l'eau

Exercice 8 : Organisation d'un cocktail

Exercice 9 : Un ou deux haut-parleurs ?

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