L' acoustique est une branche de la physique qui étudie la production, la transmission, le stockage, la perception et la reproduction du son; c'est-à-dire qu'il étudie en détail les ondes sonores qui se propagent à travers une matière, qui peut être à l'état gazeux, liquide ou solide, car le son ne se propage pas dans le vide. Le son est l'élément principal de l'acoustique et se compose d' ondes sonores qui sont produites lorsque les oscillations de la pression atmosphérique sont converties en ondes mécaniques.
Qu'est-ce que l'acoustique
Table des matières
C'est la branche de la physique qui étudie la production et le comportement lors de la transmission et la destination des ondes sonores, ainsi que leur composition. Lorsqu'on parle de ce qu'est l'acoustique, il fait également référence à l'étude des espaces physiques ou des lieux où le son se propage, et il a de multiples applications pour les événements, les studios et les espaces publics.
Toujours en musique, c'est le terme qui s'entend par l'utilisation d'instruments qui produisent des sons acoustiquement, en laissant de côté les éléments électriques ou électroniques, par exemple la guitare acoustique.
Qu'étudie l'acoustique
Ils ont l'amplitude (valeurs maximales et minimales de leur ondulation), la fréquence (nombre d'oscillations par seconde ou de répétitions), la vitesse (le temps qui s'écoule du moment où elle est générée jusqu'à ce qu'elle atteigne son récepteur), la longueur (quelle ou quelle distance existe entre deux pics ou vallées), période (temps de chaque cycle pour sa répétition), amplitude (quantité d'énergie du signal, cela ne signifie pas volume), phase (position d'une onde par rapport à une autre) et puissance (quantité d'énergie acoustique par heure par source).
Il existe deux types d'ondes selon la façon dont elles se déplacent dans le milieu: longitudinale (le mouvement sera parallèle à la direction de propagation) et transversale (le mouvement est perpendiculaire à la direction de propagation).
Dans le cadre du phénomène acoustique, non seulement le son qui peut être facilement perçu par l'oreille humaine est étudié, mais également les infrasons et les ultrasons. Les infrasons sont ces fréquences sonores qui sont plus basses que ce que l'oreille humaine peut percevoir (20 hertz), mais pour certains animaux, il est assez perceptible et utilisé comme communication sur de grandes distances; tandis que les ultrasons sont les ondes qui sont au-dessus de l'audition perçue par l'être humain, à environ 20 000 hertz.
Pour cette étude, le son constitue un transport d'énergie sous forme de vibration, et sa vitesse dépendra de la densité du milieu et de la température de l'air. La vitesse sera plus élevée dans les solides et les liquides que dans les milieux gazeux (air). La vitesse du son dans l'air est d'environ 344 mètres par seconde à environ 20 ° C, bien que pour chaque degré de température supplémentaire, la vitesse de l'onde acoustique augmente à une vitesse de 0,6 m / s. Dans les liquides, en particulier l'eau, la vitesse sera d'environ 1 440 m / s, tandis que dans le solide comme l'acier, elle sera d'environ 5 000 m / s.
Histoire de l'acoustique
Marco Vitruvio Polión (80 / 70-15 AC), architecte et ingénieur romain, a été le précurseur de l' acoustique architecturale, écrivant sur les phénomènes acoustiques qui ont eu lieu dans les théâtres, et grâce à cela, il y avait un enregistrement des aspects à prendre en compte le champ acoustique lors de la construction de salles théâtrales et musicales.
Plus tard, l'ingénieur, physicien et mathématicien Galileo Galilei (1564-1642), a conclu les études de Pythagore, définissant plus clairement les ondes, donnant lieu à l'acoustique physiologique, et la décrivant comme un stimulus interprété par l'esprit comme son, à l'acoustique psychologique. Marin Mersenne (1588-1648), philosophe et mathématicien français, a mené des expériences sur la vitesse de propagation du son; et Isaac Newton (1643-1727), ont formulé la vitesse du son dans les solides. Le physicien John William Strutt (1842-1919), également connu sous le nom de Lord Rayleigh, a écrit sur la production de sons sur des cordes, des cymbales et des membranes.
D'autres personnages célèbres de l'histoire qui ont contribué au domaine acoustique étaient l'astronome, mathématicien et physicien Pierre-Simon Laplace (1749-1827), avec des études sur la propagation du son; Hermann von Helmholtz (1821-1894), physicien et médecin, a étudié la relation entre les tons et les fréquences; Alexander Graham Bell (1847-1922), inventeur et scientifique, a développé le téléphone en observant que certains matériaux pouvaient transformer et transporter des vibrations sonores; Thomas Alva Edison (1847-1931), inventeur, a réalisé l'amplification des vibrations sonores avec le développement du phonographe.
Branches d'acoustique
Il existe plusieurs classifications qui, ensemble, permettent de définir ce qu'est l'acoustique, en fonction des moyens de propagation des ondes et de leur utilité pratique. Certaines d'entre elles sont:
Acoustique Acoustique
C'est un terme redondant, bien que beaucoup de gens en soient curieux. L'acoustique est présente dans toutes les branches. Par exemple, en acoustique physique, qui concerne l'analyse des phénomènes sonores, les lois sous lesquelles il est régi, son transport à travers les médias et ses propriétés; tandis que la métrologie acoustique est chargée d'étalonner les instruments pour mesurer les grandeurs acoustiques pour enregistrer les quantifications de celles-ci ou les produire.
Acoustique physiologique
Étudiez les oreilles et la gorge, ainsi que la zone du cerveau qui déchiffre les ondes. Ici, les sons émis, ainsi que leur perception et les troubles sont inclus.
Acoustique architecturale
Il est responsable de l' étude de l'acoustique dans les enceintes et les espaces, leur comportement, comment adapter et aménager ces espaces pour une utilisation optimale des caractéristiques du son et avoir une propagation efficace dans un espace contrôlé. Cette division a permis de développer des enceintes adaptées à cet effet, comme la coque acoustique.
Acoustique industrielle
C'est la branche qui est chargée d'atténuer les effets du bruit produit par l'activité industrielle, afin de protéger les travailleurs de la pollution sonore et de ses agressions, au moyen d'un certain type d'isolation acoustique.
Acoustique environnementale
Étudiez les sons présents à l'extérieur, le bruit dans l'environnement et ses effets sur la nature et les personnes. Ces bruits sont générés par la circulation, les différents types de transports, les locaux commerciaux, les quartiers et les différentes activités humaines quotidiennes. Cette branche favorise la gestion et la maîtrise du bruit, pour réduire les nuisances sonores.
La pollution sonore
Acoustique musicale
C'est celui qui étudie le son produit par les instruments de musique, leurs gammes, accords, consonance. C'est-à-dire de l'accord de l'échelle du même. En plus de celles mentionnées précédemment, il existe d'autres branches, telles que:
- Aéroacoustique (son produit par le mouvement dans l'air)
- Psychoacoustique (perception humaine du son et de ses effets)
- Bioacoustique (étudie l'audition chez les animaux et comprend leur perception)
- Sous l'eau (détection d'objets sonores, tels que les radars)
- Slectroacoustics (étudie les procédés électroniques de capture et de traitement du son)
- Phonétique (acoustique de la parole humaine)
- Macroacoustique (étude des sons forts)
- Ultrasonique (étudie le son inaudible haute fréquence et ses applications)
- Vibratoire (étude des systèmes qui ont une masse et une élasticité capables d'effectuer des mouvements oscillatoires)
- Structural (étudie le son qui se propage à travers les structures sous forme de vibrations), entre autres.
Phénomènes acoustiques
Ce sont ces distorsions des ondes sonores, causées par des obstacles ou des variations existant dans le milieu de propagation qui affectent leurs caractéristiques. Parmi ces phénomènes acoustiques figurent:
- Réflexion: c'est à ce moment que l'onde sonore rencontre un obstacle solide et cela la fait dévier de sa trajectoire d'origine, créant un effet de "rebond", qui lui permet de revenir au milieu dont elle provient.
- Echo - Se produit lorsqu'une onde rebondit et se reflète dans des cycles répétés à un intervalle d'environ 0,1 seconde. Pour le percevoir, la source sonore et la surface qui la réfléchit doivent être séparées d'au moins 17 mètres.
- Réverbération: Il s'agit d'un phénomène similaire à l'écho, à la différence que le temps de répétition est inférieur à 0,1 seconde et que l'effet résultant est un son prolongé. Dans ce cas, la source et la surface réfléchissante doivent être distantes de moins de 17 mètres.
- Absorption: c'est quand l'onde atteint une surface et qu'elle en neutralise ou en absorbe une partie et le reste est réfléchi. Les panneaux acoustiques utilisés dans les studios ont cette propriété, bien qu'ils absorbent presque entièrement le son.
- Réfraction: ce sont les courbures que prend un son lorsqu'il passe d'un milieu à un autre, et sa direction et sa vitesse dépendront de la température, de la densité et de l'élasticité du milieu de propagation.
- Diffraction: c'est lorsqu'une onde rencontre un obstacle plus petit que sa longueur sur sa trajectoire, ce qui la fait l'entourer et la «dispersion» de l'onde.
- Interférence: se produit lorsque deux ou plusieurs ondes différentes se croisent ou se chevauchent. Généralement, ils ont des trajectoires opposées, de sorte qu'ils «se heurteront» les uns aux autres. Plus les deux ondes sont égales en termes d'amplitude, plus l'indice d'interférence est élevé.
- Pulsations: elles surviennent en présence de deux ondes de fréquences différentes mais très proches, ce qui est imperceptible à l'oreille humaine, donc elle est perçue comme une seule fréquence.
- Effet Doppler: c'est celui qui est perçu lorsqu'une augmentation ou une diminution de la fréquence d'une onde se produit lorsque l'émetteur et le récepteur se rapprochent ou s'éloignent. Exemple: lorsque vous entendez une ambulance ou une patrouille arriver, elle passe et repart.
Qu'est-ce que la pollution sonore
C'est la version acoustique de l'altération d'un environnement dans un certain espace. Lorsqu'il y a pollution sonore, alors on comprendra qu'il y a un excès de son ou de bruit qui altérera l'environnement.
Qu'est-ce que la mousse acoustique
Il existe deux classes d'éléments conçus pour absorber à une certaine échelle: les matériaux insonorisants et les éléments sélectifs ou encore appelés résonateurs.
Les premiers sont utilisés pour obtenir des temps de réverbération adéquats dans les activités menées dans l'espace, la réduction ou l'élimination des échos et pour l'élimination des bruits polluants à l'extérieur du site. Les plus utilisés sont la laine de roche enduite, la fibre de polyester enduite et la mousse de résine de mélamine flexible.
Les secondes sont celles utilisées lorsque l'on cherche à obtenir une grande absorption des basses fréquences, réduisant en principe les temps de réverbération. Ils peuvent être utilisés comme compléments à des matériaux absorbants ou séparément aux fins décrites ci-dessus.
Les types de résonateurs sont:
- Membrane ou diaphragmatique: matériaux non poreux et flexibles, comme le bois.
- Cavité simple: formée par une cavité d'air fermée, qui est reliée à la pièce par une ouverture étroite.
- Collecteur de cavité basé sur des panneaux rainurés: panneau de matériau non poreux et rigide qui a été percé d'une série de cercles ou de fentes, qui seront situés à une certaine distance du mur de la pièce, de sorte qu'il y ait un espace air fermé formé par les deux surfaces.
