Chapitre 1 : Ingénierie acoustique
L'ingénierie acoustique, parfois appelée ingénierie acoustique, est le sous-domaine de l'ingénierie qui traite des vibrations et de divers types de sons. Il englobe l'utilisation de l'acoustique, qui est l'étude scientifique du son et des vibrations, dans le domaine de la fabrication. Les ingénieurs spécialisés en acoustique sont généralement impliqués dans la conception, l'analyse et le contrôle du son.
La réduction du bruit indésirable, souvent connue sous le nom de contrôle du bruit, est l'un des objectifs qui peuvent être atteints par l'application de l'ingénierie acoustique. Il est possible que le bruit indésirable ait un impact substantiel sur la santé et le bien-être des humains et des animaux, ainsi qu'une perte auditive et une baisse des résultats scolaires chez les élèves à l'école. Les principes de la lutte contre le bruit sont incorporés dans la technologie et la conception selon une variété de méthodes différentes. Il s'agit notamment de l'incorporation du contrôle du bruit par la refonte des sources sonores, la conception de murs antibruit, d'absorbeurs de bruit, de suppresseurs et de zones tampons, et l'utilisation de protections auditives (protecteurs d'oreilles ou bouchons d'oreilles, entre autres options).
L'ingénierie acoustique englobe non seulement le contrôle du bruit, mais aussi l'utilisation du son à des fins bénéfiques. Parmi les exemples, citons l'utilisation des ultrasons dans la pratique médicale, la programmation de synthétiseurs numériques, la conception de salles de concert pour améliorer le son des orchestres et la spécification des systèmes de sonorisation des gares ferroviaires pour s'assurer que les annonces sont compréhensibles.
Les ingénieurs qui se spécialisent en acoustique détiennent généralement un baccalauréat ou un diplôme supérieur dans un domaine lié à l'ingénierie, comme la physique, l'acoustique ou une autre spécialité d'ingénierie. Il est généralement nécessaire d'avoir un baccalauréat contenant une grande quantité de matériel scientifique et mathématique pour travailler en tant qu'ingénieur acousticien. Les ingénieurs acousticiens peuvent choisir de travailler dans le domaine de la consultation acoustique, où ils peuvent se spécialiser dans des domaines spécifiques tels que l'acoustique architecturale, le bruit ambiant (bruit environnemental) ou la gestion des vibrations. Dans divers domaines, l'ingénieur acousticien peut être chargé des tâches suivantes : la conception de systèmes de sonorisation automobile ; l'étude des réactions humaines aux bruits, tels que les paysages sonores urbains et les appareils ménagers ; le développement de logiciels de traitement du signal audio pour les tables de mixage ; et la conception de haut-parleurs et de microphones pour téléphones portables. De plus, les acousticiens s'intéressent à l'investigation scientifique et à la compréhension du son. Un doctorat en philosophie est exigé pour certaines professions, telles que les postes de professeur.
Dans la majorité des pays, l'obtention d'un diplôme en acoustique peut servir de première étape vers l'obtention d'une certification professionnelle, et le programme d'études lui-même peut être officiellement reconnu par une organisation professionnelle. Après l'achèvement d'un programme d'études certifié, l'ingénieur doit remplir une variété de conditions préalables afin d'obtenir finalement la certification. Dès que l'ingénieur a obtenu sa certification, il reçoit le titre d'ingénieur agréé (dans la majorité des pays du Commonwealth).
PACS, qui signifie Physics and Astronomy Classification Scheme, est le système de classification utilisé par l'Acoustical Society of America. Les sous-disciplines qui sont données sont basées sur ce système.
Le domaine de l'aéroacoustique s'intéresse aux façons dont le bruit est produit par le mouvement de l'air, par exemple à travers la turbulence, ainsi qu'à la manière dont le son se déplace dans l'air fluide. L'étude de l'aéroacoustique est essentielle pour comprendre les sources de bruit produites par les éoliennes et les avions, ainsi que pour étudier le fonctionnement des instruments à vent.
Le traitement du signal analogique et numérique est tous deux utilisés dans le processus de traitement du signal audio, qui est la manipulation électronique des signaux électroniques. Cela se fait pour un certain nombre de raisons différentes, notamment :
Les approches algorithmiques du traitement du signal audio sont développées et utilisées par les ingénieurs du son.
L'acoustique architecturale, souvent appelée acoustique du bâtiment, prend en compte à la fois la science et l'ingénierie impliquées dans la production d'un son agréable à l'intérieur d'une structure. Il est possible que l'acoustique architecturale se préoccupe d'établir une bonne intelligibilité de la parole dans un théâtre, un restaurant ou une gare ; l'amélioration de la qualité de la musique dans une salle de concert ou un studio d'enregistrement ; ou la réduction du bruit afin de rendre les bureaux et les maisons plus productifs et plus agréables pour travailler et vivre. La plupart du temps, ce sont les consultants en acoustique qui gèrent la conception acoustique architecturale.
L'étude scientifique de la génération de sons et de l'audition chez les animaux est appelée bioacoustique sur le plan scientifique. Il peut englober des choses comme la communication acoustique et le comportement des animaux qui y est lié, ainsi que l'évolution des espèces ; les processus que les animaux emploient pour produire du son ; la neurophysiologie des animaux ; l'utilisation du son pour surveiller les populations animales ; et l'impact du bruit des humains sur les animaux.
Dans le domaine de l'ingénierie acoustique, ce sous-domaine s'intéresse à la conception de divers équipements audio, notamment les écouteurs, les microphones, les haut-parleurs, les systèmes de sonorisation, la reproduction du son et l'enregistrement. Il y a eu une augmentation significative de l'utilisation d'appareils électroniques portables capables de reproduire le son et dépendant de l'ingénierie électroacoustique. Parmi ces appareils, citons les téléphones mobiles, les lecteurs multimédias portables et les tablettes.
Il est également possible d'utiliser le terme « électroacoustique » pour désigner un ensemble de processus électrocinétiques qui se dérouleront dans des liquides hétérogènes lorsqu'ils sont soumis à l'action des ultrasons.
Le domaine de l'acoustique environnementale s'intéresse à la gestion du bruit et des vibrations provoqués par diverses sources, y compris, mais sans s'y limiter, les avions, les machines industrielles, les activités récréatives et toute autre activité qui pourrait être considérée comme indésirable. Les ingénieurs acousticiens qui s'intéressent à l'acoustique environnementale ont pour tâche de mesurer ou d'estimer les niveaux de bruit probables, de décider d'un niveau acceptable pour ce bruit et de déterminer diverses méthodes par lesquelles le bruit peut être géré. Le travail en acoustique environnementale est généralement effectué par des consultants en acoustique ou des personnes employées dans le domaine de la santé environnementale. Des études récentes ont accordé une attention considérable aux paysages sonores, à l'utilisation constructive du son (comme le bruit des fontaines ou le chant des oiseaux) et au maintien du calme.
L'étude de l'acoustique musicale se concentre sur l'étude et la description de la physique de la musique et de sa perception, en particulier le fonctionnement des sons utilisés dans les compositions musicales. La voix humaine (physique et neurophysiologie du chant), l'analyse informatique de la musique et de la composition, l'application thérapeutique de la musique en musicothérapie, ainsi que la perception et la cognition de la musique sont toutes incluses dans cette catégorie. D'autres sujets entrent dans cette catégorie, notamment la fonction et la conception des instruments de musique, y compris les synthétiseurs électroniques.
La lutte contre le bruit fait référence à un ensemble de mesures visant à limiter les nuisances sonores. Ces tactiques comprennent la réduction du bruit à sa source, l'inhibition de la propagation du son par l'utilisation de murs antibruit ou d'autres structures du même type, ou le port de protections auditives telles que des bouchons d'oreille ou des protecteurs d'oreilles. L'établissement d'un contrôle au point d'origine est la méthode la plus efficace et la plus économique pour assurer le contrôle du bruit. Le terme « bruit, vibrations et dureté » (NVH) fait référence à la conception de l'ingénierie de contrôle du bruit utilisée pour les automobiles et les camions. L'utilisation d'une isolation vibratoire, l'application d'un absorbant acoustique et l'installation d'enceintes acoustiques sont d'autres méthodes qui peuvent être utilisées pour réduire le bruit du produit. Le domaine de l'ingénierie acoustique peut inclure plus que la simple gestion du bruit ; Il peut également déterminer quel est le son optimal pour un produit. Par exemple, il peut être utilisé pour manipuler le bruit des portes qui se ferment sur les automobiles.
Un domaine d'étude connu sous le nom de psychoacoustique cherche à comprendre comment les gens réagissent aux sons qu'ils entendent, qu'il s'agisse d'un bruit fort qui est gênant ou d'une musique qui est agréable. Lorsqu'il s'agit de plusieurs sous-domaines de l'ingénierie acoustique, un auditeur humain sert de juge ultime pour déterminer si une conception est réussie...
