Pollution
acoustique dans une web radio, bac g�n�ral 2021.
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L'animateur
est install�, derri�re une fen�tre, dans une pi�ce �quip�e d'un
ordinateur auquel est reli� un microphone. L'objectif de cet exercice
est de v�rifier si des sources sonores parasites peuvent g�ner
l'�mission radio.
Lorsque l'animateur radio parle, sa voix a une puissance sonore moyenne
de valeur �gale � 4,0 �W. On fait l'hypoth�se que le son est
uniform�ment r�parti sur une sph�re de rayon r centr�e sur la bouche de
l'animateur.
Le microphone est consid�r� dans un premier temps comme unidirectionnel
: il poss�de les m�mes propri�t�s de captation dans toutes les
directions, quelle que soit la position de la source sonore.
1.
Montrer que l'intensit� sonore moyenne du son re�u par le microscope
plac� � 50 cm de la bouche de l'animateur a environ pour valeur Imoy =1,3 10-6 W m-2.
Imoy = P / (4 pr2)=4,0 10-6 /(4 x3,14 x0,502) ~1,3 10-6 W m-2.
2. D�terminer le niveau d'intensit� sonore moyen Lmoy � cette distance.
Lmoy = 10 log ( Imoy / I0) =10 log (1,3 10-6 / 10-12) =61 dB.
Un avion � r�action d�colle � une distance de 4,0 km de la pi�ce depuis
laquelle se d�roule l'�mission de web radio. La puissance sonore de cet
avion est P = 1,0 105 W. La vitre de la fen�tre derri�re laquelle est situ� l'animateur a un indice d'affaiblissement acoustique de 25 dB.
3. Pr�ciser, en l'expliquant, la nature de l'att�nuation acoustique due � la vitre.
Une partie de l'onde incidente est absorb�e par la vitre, une autre
partie est r�fl�chie vers l'ext�rieur. Seule une partie de l'onde est
transmise dans la pi�ce.
4. D�terminer, � partir de calculs, si l'avion constitue une g�ne pour l'�mission de radio.
Iavion = P / (4 pr2)=1,0 105 /(4 x3,14 x40002) ~5 10-4 W m-2.
L = 10 log ( I / I0) =10 log (5 10-4 / 10-12) =87 dB.
Att�nuation due � la vitre : 25 dB ; 87-25 =62 dB.
Intensit� sonore � l'int�rieur de la pi�ce due � l'avion : I = I0 x 106,2 =10-5,8 =1,6 10-6 W m-2.
Intensit� sonore totale dans la pi�ce : 1,6 10-6 +1,3 10-6 =2,9 10-6 W m-2.
Niveau sonore correspondant : L = 10 log (2,9 10-6 / 10-12) =64,6 dB.
L'avion peut constituer une g�ne.
Pour permettre des discussions entre les techniciens dans la m�me pi�ce
sans occasionner de g�ne pour l'�mission, on utilise un microphone de
directivit� cardio�de large. Il permet de privil�gier une source vers
laquelle le micro est dirig�. Le signal capt� est att�nu� en fonction
de la position de la source sonore. L'att�nuation ne d�pend pas de la
fr�quence de l'onde sonore.
Le diagramme polaire du microphone permet de d�terminer
l'att�nuation du signal sonore en fonction de l'angle entre la
direction d'�mission et l'axe principal du micro. Chaque cercle
concentrique correspond � une valeur d'att�nuation en d�cibel.
On consid�re que la conversation n'a pas d'effet sur la qualit� de
l'�mission si son niveau sonore capt� par le micro est inf�rieure � 30
dB.
La puissance sonore de la conversation est 1,0 �W. La conversation a lieu � 1,5 m du microphone.
5. Pr�ciser les directions dans lesquelles la conversation peut avoir lieu sans g�ne pour l'�mission.
I = P / (4 pr2)=1,0 10-6 /(4 x3,14 x1,52) ~3,53 10-8 W m-2.
L = 10 log ( I / I0) =10 log (3,53 10-8 / 10-12) ~45 dB.
L'att�nuation doit �tre au moins �gale � 45-30 = 15 dB.
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