SÉRIE D'EXERCICE N°2

Exercice 1 :

Soit un bruit dont le spectre un tiers d’octave est le suivant :

1-    Donner le spectre du bruit par bande d’octave

2-    Calculer le niveau de pression total du bruit

3-    Calculer le niveau de pression total pondéré en dB(A)

Exercice 2 :

Un local est soumis à quatre bruits dont les niveaux sonores sont 65dB ; 69dB ; 76,5dB ;  et 86,5dB.

Compléter le diagramme suivant pour déterminer le niveau sonore total résultant des niveaux sonores (calcul théorique en utilisant le tableau ci-dessous).

Addition des niveaux sonores :

Exercice 3 :

Un signal sonore relevé à 10 m d’une machine possède une période T = 4.10^-3 s

1-    Déterminer la fréquence de ce signal

2-    Sur le chantier sans aucun obstacle, à 10 m de la source, l’intensité acoustique du signal est de 5.10^-4 W/m². Calculer le niveau sonore produit par la machine à cette distance.

3-    Calculer la puissance acoustique de la source puis déduire le niveau sonore à 20 m de celle-ci.

Exercice 4:

Une explosion émet un son de puissance acoustique estimée à 12,5 watts.

On suppose les ondes sonores de forme sphérique.

1- Calculer l’intensité acoustique (en W/m²) à une distance de 100 mètres.

Vérifier que le niveau acoustique correspondant est de 80 décibels.

2- A quelle distance le niveau acoustique est-il de 60 dB ?

3- En réalité, le niveau acoustique est plus faible à cause du phénomène d’absorption du son par l’air (environ 1 dB/km).

a- Calculer le niveau acoustique réel à un kilomètre de l’explosion.

b- L’explosion est considérée comme audible tant que son niveau est supérieur à 30 dB. Jusqu’à quelle distance peut-on entendre l’explosion ?

Exercice 5:

La signature acoustique d’un train à la forme suivante :

1-    Quel est le niveau équivalent L_eq de ce signal pour une durée d’observation de 40 secondes (temps de passage d’un train)

2-    Quel est le niveau équivalent sur une heure _Leq(1h) pour le passage d’un seul convoi

Exercice 6 :

L’analyse temporelle d’un bruit a donné la distribution de fréquence suivante en classe de 5 dB :

1-    Tracer la courbe du niveau sonore en (dB) en fonction du pourcentage de fréquence

2-    Déterminer les niveaux dépassés 10%, 50% et 90% du temps, respectivement L₁₀, L₅₀ et L₉₀

3-    Calculer L_eq

Exercice 7 :

Une machine à bois produit un niveau d’intensité acoustique L_I = 85 dB à une distance d = 1m

1-    Calculer l’intensité acoustique I correspondante

2-    Calculer la puissance acoustique P de cette source

3-    Si l’utilisateur se trouve à une distance d’ = 0,5m de la source, quel est le niveau d’intensité acoustique L’  auquel il est soumis ?

4-    Dans ces conditions, le port d’un casque antibruit est-il inutile, conseillé ou obligatoire ?

5-    Si deux machines identiques à la précédente fonctionnent simultanément, quel sera le niveau d’intensité produit à l’endroit ou il valait 85 dB pendant le fonctionnement d’une seule machine ?

On donne :

Une diminution de niveau acoustique de 3 dB correspond à une puissance acoustique divisée par deux

L’employeur doit mettre à disposition des casques dés que le niveau d’intensité acoustique dépasse 85 dB. Le port du casque devient obligatoire si L dépasse 90 dB.

Exercice 8 :

Le tableau suivant donne les limites d’exposition journalière à un bruit en fonction du niveau sonore :

Au poste de travail d’une unité de production, un opérateur est soumis à un niveau d’intensité acoustique L_i pendant une durée t.

1- Dans les deux cas suivants, les normes sont –elles respectée ?

a-    L_i = 90 dB pendant 3 heures

b-    L_i = 105 dB pendant 1minute

2- On se propose de calculer l’énergie acoustique reçue par l’oreille lorsque celle-ci est soumise à un bruit d’intensité acoustique Li = 85 dB pendant 8 heures.

a-    Calculer l’intensité acoustique I correspondante

b-    En prenant I = 3.10^-4 W/m², calculer la puissance acoustique P perçue par l’oreille équivalente à une surface S = 8.10^-5 m²

c-    Calculer l’énergie W reçue par l’oreille pendant cette durée

Exercice 9 :

Afin de réduire le niveau de bruit en façade d’un bâtiment, on dispose un écran parallèlement à la ligne source.

On assimile la ligne source à n sources élémentaires vues de point R sous un même angle Δθ = 20°   

1-    Calculer l’atténuation globale de l’écran lorsque l’écran masque complètement la ligne source.

2-    Que devient l’efficacité de l’écran dans le cas ou les sources élémentaires (1) et (5) restent visibles du point R