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Vibration acoustique

Les vibrations sont parfois à la source de nombreuses gênes perçues lors de l'utilisation d'un produit. Les vibrations se caractérisent généralement par leurs amplitudes, leurs fréquences (on parle également de période) et leurs amortissements. Elles sont représentées par un signal sinusoïdal.

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Quelles différences entre son et bruit ?

Lorsque la vibration est transmise par l'air et est captée ou perçue par le tympan, nous percevons des sons. Lorsque la vibration est transmise par un solide et reçue par le corps, l'individu peut percevoir une vibration mécanique. Cette perception peut varier énormément en fonction de la zone du corps. Les mains n'ont pas la même sensibilité que certaines autres parties du corps humain. La notion de bruit est généralement associée à une sensation auditive gênante ou peu agréable ressenti par le conducteur ou les passagers d'un véhicule. Cela est bien entendu valable dans d'autres domaines que l"automobile. C'est ce qui différencie le bruit d'un son. Il existe une multitude de sources de bruits dans une automobile.

Origine des bruits

A l'origine de toute sensation auditive, il y a généralement un corps qui vibre et constitue une source sonore. Lorsqu'un corps subit un choc, il se met à vibrer. Une vibration est un mouvement alternatif autour d'une position d'équilibre. Elle est définie par son amplitude et sa fréquence. L'amplitude correspond au niveau maximal d'une vibration. Pour une vibration mécanique, elle peut être une longueur, exprimée en mètres, ou une accélération, exprimée en m/s2. Dans l'automobile, les sollicitations peuvent être multiples. Par exemple, le moteur transmet des vibrations par voies solidiennes qui vont solliciter certaines zones du véhicule. L'air environnant de la pièce sollicitée se met lui aussi à vibrer et forme autour de la source sonore des ondes de pression. La vibration est captée par le pavillon de l'oreille, puis se propage dans le conduit auditif, fait vibrer le tympan, continue son parcours dans les osselets et enfin la cochlée. La notion de son n'a donc de sens qu'en présence d'un organe récepteur : l'oreille.

Onde et pression sonore

L'onde perçue par l'oreille correspond à des variations de pression de l'air ambiant, désignées sous le terme de pression sonore. Ces variations de pression sont dues aux mouvements alternatifs des molécules de gaz autour de leur position d'équilibre (les molécules ne suivent pas la propagation de l'onde). Les mouvements sont très petits, de l'ordre du micron. Ils provoquent, de proche en proche, des zones où les particules d'air sont comprimées et d'autres où les particules d'air sont raréfiées : c'est l'onde sonore, ou onde acoustique. La pression sonore, ou pression acoustique, est la différence entre la pression instantanée de l'air en présence d'ondes acoustiques et la pression atmosphérique (1 013 hectopascal, soit environ 1 bar, ou 10 exp 5 Pa). Cette variation de pression autour de la pression atmosphérique est très faible : pour un son relativement intense, la variation de pression est d'environ 0,1 Pa, soit 1 millionième de la pression atmosphérique. En fait, l'oreille est sensible à des pressions sonores allant du seuil d'audibilité P0 ( 2.10 exp 5 Pa) au seuil de douleur (20 Pa). Le rapport entre les deux est considérable : 1 million.