QCM : Acoustique des salles et isolation (31 questions)

Explication

L’acoustique architecturale s’intéresse au comportement du son dans une enceinte afin d’en assurer une propagation adéquate. La production concerne la source, l’isolation vise la transmission à travers les parois et la perception musicale porte sur l’écoute des sons.

Explication

Les réflexions précoces sont les premières réflexions reçues séparément après le son direct. L’intégration au son direct décrit des réflexions trop rapprochées, l’écho est un son réfléchi distinct, et la résonance est un autre phénomène acoustique.

Explication

Les réflexions arrivant dans les 50 premières millisecondes sont intégrées par l’oreille au son direct et ne sont pas perçues séparément. L’écho distinct correspond à un écart temporel suffisant, avec un seuil de distinction d’environ 100 millisecondes.

Explication

L’oreille peut distinguer deux sons consécutifs lorsque leur écart atteint au moins 0,1 seconde, soit 100 millisecondes; 0,12 seconde dépasse ce seuil. La limite de 50 millisecondes concerne l’intégration des réflexions précoces, et non le seuil auditif de distinction.

Explication

La réverbération est le prolongement du son après l’arrêt de la source, causé par les réflexions successives dans la salle. L’écho est perçu comme un son distinct, la résonance concerne un phénomène lié aux fréquences, et le son direct provient de la source sans réflexion.

Explication

Une réverbération claire ou brillante reflète davantage les fréquences aiguës, tandis qu’une réverbération opaque ou foncée est riche en basses fréquences réfléchies. Inverser ces associations confond les couleurs, et la durée de réverbération ne définit pas à elle seule cette caractéristique spectrale.

Explication

L’absorption dans une salle peut provenir du public et du mobilier, des matériaux des surfaces, des absorbants ou résonateurs ajoutés, ainsi que de l’air. Oublier l’air ou le public et le mobilier omet une source, tandis que réduire l’absorption aux parois confond les différentes contributions.

Explication

Les matériaux durs, comme le béton, sont très réfléchissants et peu absorbants, tandis que les matériaux mous et poreux, comme la laine de verre, absorbent beaucoup et réfléchissent peu. Attribuer au béton le comportement poreux ou à la laine de verre le comportement dur inverse cette distinction.

Explication

$TR_{60}$ est le temps nécessaire pour que le niveau baisse de $60\,\text{dB}$ après l’arrêt de la source ; ici, cette baisse se produit en $4\,\text{s}$. La valeur $60\,\text{s}$ confond les décibels avec des secondes, et $2\,\text{s}$ correspondrait à une baisse deux fois moindre au même rythme.

Explication

Des surfaces très réfléchissantes prolongent la décroissance sonore : la salle a un temps de réverbération élevé et est dite vivante. « Sourde » ou « éteinte » désigne au contraire une salle très absorbante, dont le temps de réverbération est faible.

Explication

La formule de Sabine donne $TR_{60}=0{,}161\frac{V}{A}=0{,}161\times\frac{300}{60}=0{,}805\,\text{s}$. La valeur $0{,}012\,\text{s}$ inverse le rapport, $5\,\text{s}$ omet le facteur $0{,}161$ et $2\,\text{s}$ ne respecte pas le calcul de la formule.

Explication

Les voyelles prolongées peuvent masquer les consonnes ; un temps plus court favorise donc l’intelligibilité de la parole, tandis qu’une réverbération plus longue aide à unir les sons musicaux. Le masquage des consonnes n’améliore pas leur clarté, et l’effet de fusion décrit le besoin de la musique.

Explication

Une résonance correspond à l’amplification d’un son dont la fréquence correspond ou est proche d’un mode normal de vibration de la salle. La réverbération désigne un prolongement dû aux réflexions, l’absorption atténue le son et le champ direct désigne le son avant réflexion.

Explication

La fréquence modale vaut $f_n=\frac{nC}{2L}$, donc ici $f_2=\frac{2\times340}{2\times2}=170\,\text{Hz}$. $85\,\text{Hz}$ oublie le facteur $n$, $340\,\text{Hz}$ omet le facteur 2 du dénominateur, et $680\,\text{Hz}$ multiplie au lieu de diviser par la longueur.

Explication

Le champ sonore est défini par la valeur de la pression sonore en chaque point de l’espace. L’intensité est une grandeur distincte, la puissance concerne la source dans son ensemble et le niveau après réflexion caractérise le champ réverbérant.

Explication

En champ lointain, le niveau baisse de $6\,\text{dB}$ lorsque la distance à une source ponctuelle double ; il passe donc de $76\,\text{dB}$ à $70\,\text{dB}$. $82\,\text{dB}$ inverse la variation, tandis que $73\,\text{dB}$ et $66\,\text{dB}$ appliquent des diminutions de 3 et 10 dB.

Explication

Le champ direct comprend le son émis qui n’a pas encore été réfléchi, tandis que le champ réverbérant comprend le son après sa première réflexion et accumule l’énergie non absorbée. Dire que le champ direct vient après réflexion ou que le champ réverbérant précède toute réflexion inverse ces définitions ; proche et lointain désignent des zones liées à la distance.

Explication

À la distance critique, les niveaux du champ direct et du champ réverbérant sont égaux. La prédominance du champ direct vaut en dessous de cette distance et celle du champ réverbérant au-delà ; l’égalité des niveaux ne signifie pas que les deux champs sont nuls.

Explication

Dans un matériau poreux, les particules d’air frottent contre le matériau et dissipent l’énergie acoustique sous forme de chaleur. La réflexion renvoie l’énergie, la conversion électrique n’est pas le mécanisme décrit et l’oscillation dans des cavités caractérise les panneaux perforés.

Explication

Le matériau poreux placé dans les cavités élargit la bande de fréquences absorbée par le panneau perforé, tout en diminuant son coefficient d’absorption. L’augmentation du coefficient inverse l’effet indiqué, tandis qu’un rétrécissement ou une bande inchangée ne correspond pas à l’élargissement décrit.

Explication

Le coefficient est le rapport de l’énergie absorbée à l’énergie incidente : $5/20=0{,}25$. Le rapport inversé donne $4$, la différence donne $15$ et la conversion en pourcentage donne $25$ plutôt que le coefficient demandé.

Explication

L’isolation acoustique vise à limiter la propagation du son dans les deux sens : de l’intérieur vers l’extérieur et des bruits extérieurs vers l’intérieur. La seule réduction de la réverbération relève de la correction acoustique, tandis que les deux autres réponses ne couvrent qu’un sens ou une situation partielle.

Explication

Les ouvertures et fissures laissent pénétrer le bruit par voie aérienne, alors que la transmission d’un impact à travers la structure relève de la propagation par les corps solides. L’inversion des voies confond ces catégories, et les conduits ou vibrations murales sont des voies distinctes.

Explication

La perte par transmission vaut $10\log(I_i/I_t)$ ; ici, le rapport est $10^3$, donc $10\log(10^3)=30\,\text{dB}$. Inverser le rapport donne un résultat négatif, utiliser le logarithme naturel donne environ $13{,}8$, et omettre le facteur dix donne $3$.

Explication

La relation est $R=D+10\log(S/A)$. Comme $S/A=20/2=10$, on obtient $R=40+10\log(10)=50\,\text{dB}$ ; le rapport inversé retranche $10\,\text{dB}$, l’ajout direct du rapport donne une correction erronée et l’omission du terme laisse $40\,\text{dB}$.

Explication

Aux basses fréquences, la rigidité contrôle la transmission et les résonances naturelles diminuent l’isolation; dans la région suivante, la masse domine, tandis que l’effet de coïncidence dégrade l’isolation près de la fréquence critique. Le contrôle par la masse à basse fréquence inverse les régions, la coïncidence favorable inverse son effet, et les résonances naturelles ne désignent pas le phénomène propre à la fréquence critique.

Explication

Le produit vaut $fm=500\times20=10\,000$; ainsi $PT=10\log_{10}(10\,000^2)-43=80-43=37\ \text{dB}$. Omettre le carré donne environ 17 dB, soustraire 43 avant le logarithme ne respecte pas la formule, et 43 dB ne résulte pas de ce calcul.

Explication

Les ponts acoustiques couplent les couches et réduisent considérablement l’isolation; un absorbant dans la cavité peut, indépendamment, améliorer l’isolement. Interpréter les attaches comme une désolidarisation inverse leur rôle, attribuer une baisse à l’absorbant inverse son effet possible, et l’absorbant ne supprime pas le couplage créé par les attaches.

Explication

Le conditionnement acoustique vise le confort acoustique, notamment par une diffusion sonore convenable et une amélioration de la sonorité. L’isolation des bruits extérieurs relève d’un autre objectif, le renforcement des réflexions n’est pas sa définition, et un bon aménagement ne suppose pas l’absence totale de réverbération.

Explication

Le temps de réverbération se choisit selon l’utilisation du local et ne dépasse généralement pas deux secondes. Le choix indépendant de l’usage néglige le critère déterminant, deux secondes n’est pas un minimum ni une valeur fixe universelle, et le délai avant un écho est une notion distincte.

Explication

Les matériaux poreux absorbent principalement les fréquences aiguës, les plaques vibrantes sont conçues pour les graves et les résonateurs de Helmholtz ciblent certaines fréquences. Inverser poreux et plaques échange leurs domaines, la notion de large bande ne correspond pas à l’action sélective du résonateur, et l’inversion aigus-graves attribue mal les rôles des deux premiers dispositifs.