Acoustique
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L'acoustique est une branche de la physique dont l'objet est l'étude des sons et des ondes mécaniques. Elle fait appel aux phénomènes ondulatoires et à la mécanique vibratoire.

En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :

  • la propagation des ondes (La propagation des ondes est un domaine de la physique s'intéressant aux déplacements des ondes électromagnétiques dans les milieux. On distingue généralement deux catégories de...) sonores,
  • l'acoustique (L’acoustique est une branche de la physique dont l’objet est l’étude des sons et des ondes mécaniques. Elle fait appel aux...) des salles, la physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la science)...) de l'audition (L'audition est le fruit d'un mécanisme complexe assuré principalement par les deux oreilles (pour permettre la perception binaurale stéréophonie)et les voies...),
  • l'acoustique environnementale (L'acoustique environnementale prend en compte les impacts négatifs des sources sonores afin de préserver le bien-être et la santé de ceux qui les subissent.),
  • le traitement du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les...) audio,
  • les sciences de la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou...) parlée (cf les travaux en linguistique qui se consacrent à l'aspect non sémantique des sons produits par le gosier humain, la phonétique acoustique), etc.

A fortiori, l'acoustique comprend plusieurs ramifications :

  • L'étude de l'interprétation des sons par le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité...) humain fonde la psychoacoustique (Le rôle du cerveau dans la perception est particulièrement important car il fournit un gros travail d'analyse pour distinguer, reconnaître et évaluer les...),
  • la production et la perception de sons musicaux fonde l'acoustique musicale (L'acoustique musicale est la branche de l'acoustique consacrée à la place et à l'utilisation du son dans l'élaboration et la perception de la musique. Née du souci d’explorer des...).

L'acoustique musicale permet de comprendre les phénomènes de diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information),...) de la musique (lieux de diffusions), les particularités des factures instrumentales, et enfin, depuis peu, la cognition et la réception de la musique. L'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de...) (cf musique et informatique) et particulièrement la synthèse sonore, ont fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus...) des outils particulièrement puissants pour faire évoluer les moyens d'études.

Anatomie (L'anatomie (provenant du nom grec ἀνατομία anatomia, provenant du verbe...) - Physiologie

L'oreille (L'oreille est l'organe qui sert à capter le son et est donc le siège du sens de l'ouïe, mais elle joue également un rôle important dans l'équilibre. Le mot peut référer au système...) est un organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction est généralement associée...) très particulier, et l'ouïe (L’ouïe ou l’audition est la capacité de percevoir des sons. Elle est l’un des cinq sens.) est considérée comme le plus fin des sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du...). L'acoustique explore donc la physiologie, qui va du pavillon de l'oreille jusqu'aux corrélations synaptiques dans le cerveau, et la psychoacoustique les interprétations de ces perceptions au niveau cortical et cérébral. On peut définir l'acoustique par la propagation d'un son dans l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines...) d'un son constitué par un mouvement d'air rapide qui vient a l'oreille humaine
Voir audition

Propagation - Acoustique des salles

En appliquant la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...) de la propagation des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de...) aux vibrations sonores, on touche à un domaine déjà fort bien maîtrisé depuis l'Antiquité, celui de l'acoustique des salles. Pour amplifier un son, les Grecs se servaient des propriétés physiques des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.), de la connaissance qu'ils avaient acquise sur les phénomènes de résorption et de réfraction (En physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie — le phénomène de réfraction est la déviation d'une onde lorsque la vitesse de celle-ci change...) des sons, et construisaient des amphithéâtres en leur donnant une forme particulière. Ainsi, les constructions où devaient se produire des orateurs ou des musiciens avaient une acoustique très étudiée. Le théâtre d'Épidaure en Grèce est le témoin de l'avancement des connaissances en acoustique dès l'Antiquité.

Les connaissances en acoustique des salles au temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de la Grèce antique étaient cependant avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) empiriques. Ce domaine de connaissance restera très longtemps presque entièrement basée sur l'expérience, se développant par suite d'essais aboutissant parfois à des échecs, parfois à de grandes réussites pouvant ensuite servir de modèle pour les salles suivantes. Le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du grec, qui connaît la...) américain Wallace Clement Sabine est généralement considéré comme le père de l'acoustique des salles en tant que domaine scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.). C'est en 1900 qu'il publie l'article 'Reverberation' qui pose les bases de cette science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au...) toute jeune.

Voir aussi : acoustique architecturale

Nuisances sonores

Les phénomènes de couplage vibro-acoustique sont très présents dans les industries aéronautiques, automobiles, ferroviaires et dans les industries mécaniques en général. Les problèmes liés à l'amélioration du confort intérieur et à la réduction des nuisances externes s'y posent de façon cruciale. Des problèmes similaires se posent aussi dans l'industrie du bâtiment où les cloisons et les façades d'immeuble doivent être convenablement dimensionnées de façon à réduire la transmission du bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.). L'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la réalisation et à la mise en œuvre de produits, de systèmes ou...) acousticien doit être capable d'appréhender et de modéliser les phénomènes physiques mis en jeu. Il doit acquérir les connaissances nécessaires pour mettre en œuvre à la fois des méthodes analytiques et des outils numériques pour rechercher des solutions d'amélioration des produits en terme de réduction des nuisances sonores.

Facture instrumentale

Les premières formes d'amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) acoustique correspondent aux premiers instruments de musique. En effet, les caisses de résonance (Lorsqu'on abandonne un système stable préalablement écarté de sa position d'équilibre, il y retourne, généralement à travers des oscillations propres. Celles-ci se produisent à la...) des différents instruments sont étudiées pour amplifier le son qui vient soit des cordes : harpe, violon, guitare, piano... ou des embouts pour les instruments à bec : flûte, pipeau, trompette... Cela reste vrai pour les instruments à percussion, et même pour la voix humaine : en effet le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.) fait office de caisse (Les caisses en bois servent à emballer des produits en plusieurs pièces, qui doivent être livrées ensembles.) de résonance pour la voix.

Applications

  • Acoustique théorique
  • Électroacoustique
  • Acoustique des salles
  • Sonorisation (La sonorisation est le renforcement d'une ou plusieurs sources sonores trop faibles afin de leur permettre d'être entendues par un auditoire plus large.)
  • Acoustique musicale
  • Psychoacoustique
  • Audionumérique
  • Acoustique industrielle
  • Couplage fluide-structure
  • Applications industrielles de l'acoustique
  • Acoustique environnementale
  • Sonar
  • Échographie
  • Aéroacoustique
  • Ambisonie
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