Question simple sur le son

[Splinter77]

Bonjour,

J'ai une rapide question d'acoustique, sans calculs.

Imaginons un tuyau insonorisé à 100% (théorique). A l'intérieur du tuyau il y a un cylindre creux qui contient un cylindre plein, ces 2 cylindres remplissent complètement le tuyau transversalement, il n'y a pas de jeu entre les tuyau et les cylindres. Rien ne bouge.
Maintenant prenons 2 cas :
1. le cylindre intérieur est vide (càd 100% air) et le cylindre extérieur est fait d'un matériau connu
2. le cylindre intérieur est plein et totalement insonorisé (théorique) et le cylindre extérieur n'a pas changé

On fait un bruit devant le tuyau. Il passera dans tous les cas par le cylindre extérieur mais dans le 2ème cas il ne pourra pas passer dans le cylindre intérieur (insonorisé).

Est-ce que le niveau sonore en sortie du tuyau sera plus atténué dans le 2ème cas que dans le 1er cas ? Si non pourquoi ? Même si le cylindre extérieur est très fin ou d'une géométrie particulière ?
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[f6bes]

Bjr à toi,
Insonorisé ne veut pas dire AUCUNE transmission par les parois ! (.... il n'y a pas de jeu entre les tuyau et les cylindres....)
Donc c'est un TOUT.
Bonne soirée

[Splinter77]

Je me suis mal exprimé alors, désolé, par insonorisé je voulais dire que le son ne passe pas ou simplement on ne le prends pas en compte, on a qu'a le remplacé par du vide.

Je ne comprends pas trop en quoi tu réponds à ma question, est-ce que tu peux être plus explicite s'il te plait ? C'est un tout comment ça ? Les 2 cylindres étant de composition différente le son arrivera plus vite/fort dans l'un que dans l'autre non ?

[Splinter77]

J'ai trouvé cette formule : Jb = Za.m / v.S
Jb coef d'atténuation
Za impédance acoustique
m masse du fluide traversée
v vitesse du son
S section

Dans mon exemple, j'ai simplement diminué la section, donc automatiquement le son sera plus atténué en sortie du tuyau si le cylindre intérieur est remplacé par du vide, c'est bien cela ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Splinter77]

Je reformule la situation peut-être plus clairement :

cas 1: une capsule cylindrique pleine fait d'un matériau donné (cylindre plein)
cas 2: une capsule cylindrique creuse (vide à l’intérieur, sans air) du même matériau

Est-ce qu'un son qui traverse la capsule dans sa longueur sera plus atténué en sortie de capsule dans le cas 2 que dans le cas 1 ?

[f6bes]

Remoi,
C'est un tout = (....il n'y a pas de jeu entre les tuyau et les cylindres. Rien ne bouge...)
Si il n'y a PAS de jeu , c'est un seul et unique ensemble.
Bonne soirée

[Splinter77]

Qu'est-ce que ça change que ça soit un ensemble dans les 2 cas ?
Est-ce que tu peux répondre à mon problème par oui ou non et me dire ce qui ne va pas dans mon raisonnement ?

J'apprécie que tu me réponde mais tu ne reponds pas vraiment à mon probleme. C'est comme si je te demandais quelle temperature il faisait et que toi tu me répondait que le soleil est une étoile, je suis d'accord mais ça ne m'aide pas trop (?)

[Splinter77]

Oublions le tuyau, le système c'est juste un cylindre plein (cas 1) puis un cylindre creux remplacé par du vide à l'interieur (cas 2). Tout autour c'est du vide. On tape uniformement sur une des face plane du cylindre de la meme maniere dans les 2 cas.
Que se passe t il à l'autre bout ? Est-ce que le fait d'avoir réduit la section et le volume du cylindre (cas 2) va diminuer l'intensité sonore de sortie ?

[f6bes]

Remoi,
Ce n'est donc plus les conditions de départ : (.....A l'intérieur du tuyau il y a un cylindre creux qui contient un cylindre plein, ces 2 cylindres remplissent complètement le tuyau transversalement, il n'y a pas de jeu entre les tuyau et les cylindres. Rien ne bouge...)
Un cylindre CREUX, (pour moi c'est un...tuyau) dans lequel on insére un cylindre PLEIN et qu'il n'y a pas de jeu entre les deux....cela donne un cylindre
TOTALEMENT COMPACT (pas de jeu). Donc un TOUT.

Je visualises SUIVANT ta description, dans ton cas fait un croquis et on reparlera du...soleil.
Bon WE

[Pio2001]

Oublions le tuyau, le système c'est juste un cylindre plein (cas 1) puis un cylindre creux remplacé par du vide à l'interieur (cas 2). Tout autour c'est du vide. On tape uniformement sur une des face plane du cylindre de la meme maniere dans les 2 cas.
Que se passe t il à l'autre bout ? Est-ce que le fait d'avoir réduit la section et le volume du cylindre (cas 2) va diminuer l'intensité sonore de sortie ?

Bonjour,
Aors je dirais que primo, le système étant unidimensionnel, il n'y a pas d'atténuation avec la distance en raison d'une propagation sphérique.
Secundo, on parle de propagation dans un solide, donc avec moins de pertes qu'une propagation dans l'air (expérience des pots de yaourt reliés par une ficelle, mythe des indiens qui écoutent le train venir en mettant l'oreille sur les rails...).

J'en déduis que le son qui va sortir du cylindre sera le même que celui qui y est entré par l'autre bout.

Par contre, si on produit un son devant le cylindre, la surface de captation du cylindre creux sera plus faible que la surface de captation du cylindre plein. Donc le flux total sera plus faible pour le cylindre creux, dès le départ.

Si par contre on envoie toute l'onde sonore dans le matériau en y collant un transducteur piézo-électrique de dimensions inférieures à l'épaisseur de la paroi du cylindre, dans les deux cas, l'ensemble du flux acoustique arrivera intact à l'autre bout du cylindre.

[Splinter77]

Ah merci Pio2001 pour cette vraie réponse

Si j'ai bien compris, un bruit fait devant le système (et non directement en contact) sera d'une intensité sonore plus faible dans le 2e cas que dans le 1er. Je reprécise dans le 2e cas il y a du vide dans le cylindre creux et non de l'air ( le son ne s'y propage donc pas).
Je t'invite, si tu le veux bien, à regarder mon autre discussion qui est l'application de ce problème dans la réalité, j'aimerais avoir ton avis
https://forums.futura-sciences.com/t...vide-dair.html

[Pio2001]

Dans le cadre de ton idée de bouchon auditif, ma réponse n'est pas valable, car j'ai imaginé un tube creux, ouvert des deux côté, dont la paroi transmet les vibrations, mais dont les deux extrémités étaient plongées dans un isolant acoustique. J'en ai donc deduit que seule la tranche du tube serait exposée aux vibrations extérieures. Ce qui représente une très faible surface de captation des vibrations.

Or le bouchon acoustique serait fermé des deux côtés. Le "couvercle" capterait donc les vibrations qui arrivent de l'extérieur sur une surface identique dans les deux cas : tube plein ou vide.

Comme je l'ai dit dans l'autre discussion, dans le cas d'un bouchon d'oreille, je ne peux rien prévoir, car je ne sais pas si le son résiduel est transmis par le corps du bouchon, ou par les parois du conduit auditif qui entourent le bouchon. Et le bouchon étant souple, il n'aura pas le même comportement acoustique qu'un tube rigide. On n'est plus dans le modèle du rail de chemin de fer. Un matériau souple absorbe les vibrations sur des distances très courtes.

[Pio2001]

Je dirais que toutes choses égales par ailleurs, la présence d'une cavité vide ne peut que contrarier la transmission des vibrations (hormis un phénomène de résonance accidentelle dans l'épaisseur de la paroi).

Mais il me semble impossible dans le cas d'un bouchon d'oreille de rester "toutes choses égales par ailleurs", car pour maintenir le vide dans une cavité, il faudra exercer une force qui lutte contre la pression atmosphérique. Et cette force va tendre ou rigidifier le matériau tout autour, ce qui va favoriser la transmission des vibrations par rapport à un gros pâté bien mou qui absorbe toutes les vibrations dans son épaisseur : on secoue d'un côté, rien ne se passe de l'autre.

[Splinter77]

Ah oui je vois, le mieux serait de faire le vide d'air entre 2 parois non connectées, et sans créer de surpression sur le tympan qui risquerait de l'endommager. Je vais réfléchir à un autre moyen

Merci Pio2001, tu m'as bien aidé dans ma reflexion