QCM : Propagation des ondes acoustiques (6 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Après un réglage, l’intensité sonore mesurée par un récepteur passe de 4×10−64\times10^{-6} à 8×10−6 W⋅m−28\times10^{-6}\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}. De combien le niveau d’intensité sonore augmente-t-il ?

3 dB3\,\mathrm{dB}
6 dB6\,\mathrm{dB}
−3 dB-3\,\mathrm{dB}
10 dB10\,\mathrm{dB}

$$3\,\mathrm{dB}$$

Explication

Un doublement de l’intensité augmente le niveau d’intensité sonore de 3 dB3\,\mathrm{dB}. Un gain de 10 dB10\,\mathrm{dB} correspond à une multiplication par dix de l’intensité, et le signe négatif décrirait une baisse.

2. Une onde transporte une puissance de 0,24 W0{,}24\,\mathrm{W} vers une surface de réception de 0,08 m20{,}08\,\mathrm{m^2}. Quelle intensité sonore atteint cette surface ?

3 W⋅m−23\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}
0,33 W⋅m−20{,}33\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}
0,32 W⋅m−20{,}32\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}
0,0192 W⋅m−20{,}0192\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}

$$3\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}$$

Explication

L’intensité est la puissance par unité de surface : I=P/S=0,24/0,08=3 W⋅m−2I=P/S=0{,}24/0{,}08=3\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}. Le produit puissance-surface donne 0,01920{,}0192, tandis que le rapport inversé donne environ 0,330{,}33.

3. Un capteur relève une intensité de 6×10−7 W⋅m−26\times10^{-7}\,\mathrm{W\cdot m^{-2}} à l’entrée d’un panneau et de 3×10−8 W⋅m−23\times10^{-8}\,\mathrm{W\cdot m^{-2}} à sa sortie. Quelle atténuation donne la formule fondée sur le rapport sortie/entrée ?

−5,7×10−7 dB-5{,}7\times10^{-7}\,\mathrm{dB} environ
−1,3 dB-1{,}3\,\mathrm{dB} environ
−13 dB-13\,\mathrm{dB} environ
13 dB13\,\mathrm{dB} environ

$$-13\,\mathrm{dB}$$ environ

Explication

Le rapport sortie/entrée vaut 3×10−86×10−7=0,05\frac{3\times10^{-8}}{6\times10^{-7}}=0{,}05, donc A=10log⁡(0,05)≈−13 dBA=10\log(0{,}05)\approx-13\,\mathrm{dB}. Inverser le rapport change le signe, omettre le facteur 10 donne environ −1,3-1{,}3, et la différence des intensités n’est pas la formule de l’atténuation.

4. Un écran acoustique laisse mesurer un niveau de 54 dB54\,\mathrm{dB} à l’entrée et de 47 dB47\,\mathrm{dB} à la sortie. Quelle opération correspond à l’atténuation selon sa définition ?

54−47=7 dB54-47=7\,\mathrm{dB}
47/54≈0,87 dB47/54\approx0{,}87\,\mathrm{dB}
54+47=101 dB54+47=101\,\mathrm{dB}
47−54=−7 dB47-54=-7\,\mathrm{dB}

$$47-54=-7\,\mathrm{dB}$$

Explication

L’atténuation est définie comme le niveau de sortie moins le niveau d’entrée, soit 47−54=−7 dB47-54=-7\,\mathrm{dB}. Faire entrée moins sortie inverse le signe, tandis que l’addition et le quotient ne correspondent pas à cette définition.

5. Dans une étude de la perception auditive, quelle grandeur exprimée en décibels sert à modéliser le volume perçu à partir de l’intensité sonore ?

La puissance acoustique
Le niveau d’intensité sonore
L’intensité sonore
L’intensité sonore de référence

Le niveau d’intensité sonore

Explication

Le niveau d’intensité sonore, exprimé en décibels, modélise la perception du volume à partir de l’intensité. L’intensité décrit une puissance par surface, la puissance acoustique est une puissance transportée, et l’intensité de référence sert de repère dans le calcul.

6. Une mesure donne une intensité sonore de 10−8 W⋅m−210^{-8}\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}. Avec I0=10−12 W⋅m−2I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\cdot m^{-2}}, quel est le niveau d’intensité sonore ?

80 dB80\,\mathrm{dB}
4 dB4\,\mathrm{dB}
40 dB40\,\mathrm{dB}
−40 dB-40\,\mathrm{dB}

$$40\,\mathrm{dB}$$

Explication

Le rapport vaut I/I0=104I/I_0=10^4, donc L=10log⁡(104)=40 dBL=10\log(10^4)=40\,\mathrm{dB}. Omettre le facteur 10 donne 4, inverser le rapport donne un niveau négatif, et 80 provient d’un double comptage de ce facteur.

Révisez avec les flashcards

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Comment définit-on l’intensité sonore ?

La puissance transportée par une onde sonore par unité de surface.

Quelle formule relie l’intensité sonore à la puissance et à la surface de réception ?

I=PSI = \frac{P}{S}

Comment l’intensité sonore détermine-t-elle la perception du volume sonore ?

La perception du volume sonore n’est pas proportionnelle à l’intensité sonore.

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