Qu'est-ce que le son ?

Une source sonore répand de la puissance sonore et cela entraîne une variation de la pression sonore dans l'air. La puissance sonore est la cause. La pression sonore est l'effet. Envisageons l'analogie suivante : un radiateur électrique répand de la chaleur dans une pièce et un changement de température se produit. Le changement de température dans la pièce dépend bien évidemment de la pièce elle-même. Mais, pour la même alimentation électrique, le radiateur répand la même puissance, qui est quasiment indépendante de l'environnement. La relation entre la puissance sonore et la pression sonore est similaire. Ce que nous entendons, c'est la pression sonore, mais cette pression est engendrée par la puissance sonore de la source sonore. La puissance sonore est exprimée en Watts (W). Le niveau de puissance sonore est exprimé en décibels (dB), c.-à-d. une échelle logarithmique (échelle dB) par rapport à une valeur de référence normalisée :

La pression sonore que nous percevons dépend de la distance par rapport à la source et de l'environnement acoustique dans lequel l'onde sonore se propage. Pour une propagation du bruit en intérieur, elle dépend de la taille de la pièce et de l'absorption acoustique des surfaces. C'est pourquoi le bruit émis par une machine ne peut pas être entièrement et exclusivement quantifié grâce à la mesure de la pression sonore. La puissance sonore est plus ou moins indépendante de l'environnement, alors que la pression sonore ne l'est pas.Par conséquent, les informations relatives au niveau de pression sonore doivent toujours être complétées par des données supplémentaires : la distance de la position de mesure par rapport à la source sonore (par exemple, spécifiée conformément à une certaine norme) et la constante de la pièce dans laquelle la mesure a été effectuée. Sinon, on considère que la pièce n'a pas de limites (c.-à-d. une zone ouverte). Dans une pièce sans limites, il n'y a aucun mur pour renvoyer les ondes sonores, ce qui a des répercussions sur la mesure.

Lorsque les ondes sonores entrent en contact avec une surface, une partie de ces ondes est renvoyée et une autre partie est absorbée par le matériau de la surface. Par conséquent, la pression sonore à un moment donné est toujours composée en partie du son que la source sonore génère, et en partie du son renvoyé par les surfaces environnantes (après un ou plusieurs renvois). L'efficacité avec laquelle une surface peut absorber le son dépend du matériau dont elle est composée. Cela s'exprime généralement en facteur d'absorption (entre 0 et 1, 0 correspondant à un renvoi total et 1 à une absorption totale).

L'impact d'une pièce sur la propagation des ondes sonores est déterminé par la constante de la pièce. La constante d'une pièce ayant plusieurs surfaces, murs ou autres surfaces intérieures peut être calculée en prenant en compte les dimensions et les caractéristiques d'absorption des différentes surfaces. L'équation applicable est la suivante :

Sous certaines conditions spécifiques, la relation entre le niveau de puissance sonore et le niveau de pression sonore peut être exprimée de manière simple. Si le son est émis depuis une source sonore ponctuelle, dans une pièce sans aucune surface de renvoi ou en extérieur sans mur à proximité de la source sonore, le son est réparti équitablement dans toutes les directions et l'intensité sonore mesurée est la même en tout point à une distance équivalente de la source sonore. Par conséquent, l'intensité est constante au niveau de tous les points sur une surface sphérique entourant la source sonore.Lorsque la distance par rapport à la source est doublée, la surface sphérique à cette distance est multipliée par 4. A partir de là, nous pouvons en déduire que le niveau de pression sonore diminue de 6 dB chaque fois que la distance par rapport à la source sonore est doublée. Toutefois, cela ne s'applique pas si la pièce est constituée de murs en dur qui renvoient le son. Si tel est le cas, le son renvoyé par les murs doit être pris en compte.

Pour Q, les valeurs empiriques peuvent être utilisées (pour les autres positions de la source sonore, la valeur de Q doit être estimée) :Q=1 Si la source sonore est suspendue au milieu d'une grande pièce.Q=2 Si la source sonore se trouve à proximité du centre d'un mur en dur qui renvoie le son.Q=4 Si la source sonore se trouve à proximité de l'intersection de deux murs.Q=8 Si la source sonore se trouve à proximité d'un angle (intersection de trois murs).

A proximité de la source de la puissance sonore, le niveau de pression sonore diminue de 6 dB chaque fois que la distance est doublée. Toutefois, à plus grande distance de la source, le niveau de pression sonore est dominé par le son renvoyé. Par conséquent, la diminution est moins importante lorsque la distance augmente. Les machines qui transmettent du son via leur carrosserie ou leur structure ne se comportent pas comme des sources ponctuelles si la personne qui reçoit le son se trouve à une distance du centre de la machine inférieure à 2-3 fois la plus grande dimension de la machine.

Lorsque plusieurs sources sonores émettent du son vers un récepteur commun, la pression sonore augmente. Cependant, étant donné que les niveaux sonores sont définis de façon logarithmique, ils ne peuvent pas simplement être additionnés de manière algébrique. Lorsque plus de deux sources sonores sont actives, deux sont d'abord additionnées, puis la suivante est additionnée à la somme des deux premières, et ainsi de suite. Pour mémoire, lorsque deux sources sonores avec les mêmes niveaux doivent être additionnées, le résultat correspond à une augmentation de 3 dB.Le bruit de fond est un cas spécifique qui nécessite une soustraction. Ce son est traité comme une source sonore distincte et la valeur est déduite du niveau sonore mesuré.