Sonie

La sonie ou loudness est une quantification de la perception du bruit chez l'être humain. Elle est exprimée en phone ou en sone. C'est un outil de psychoacoustique.

Par définition, 1 sone correspond à un son de fréquence 1000 Hz et de pression acoustique 40 dB.

2 sones correspondent à la sensation d'écouter un son 2 fois plus important que celui qui vaut 1 sone. Il s'agit bien là d'une quantification de la perception humaine du bruit puisque le fait de doubler la pression acoustique d'un son (en dB) ne procure pas nécessairement la sensation que l'amplitude de ce son a été doublée.

Types de sonies

Il existe deux types de sonies :

• la sonie totale d'un son complexe (Norme ISO 532 A) ;
• la sonie spécifique d'un son complexe (Norme ISO 532 B).

Sonie totale

La sonie totale donne la perception de gène qu'un son complexe procure chez l'être humain (grâce aux travaux de Zwicker) et s'exprime en sones. Par exemple, un son pur de 90 dB à 1000 Hz occasionnera une gène supérieure à un autre son pur de 90 dB à 500 Hz. Et pourtant leur pression acoustique est identique à 90 dB.

Un son complexe étant seulement le recouvrement de plusieurs sons ayant chacun une fréquence et une pression acoustique qui lui est propre. On peut retrouver les fréquences et les niveaux de pression acoustique que constituent un son complexe grâce à une transformée de Fourier ou FFT (Fast Fourier Transformation) ; mais la plupart du temps on utilise les bandes de tiers d'octave dans le monde de l'Industrie Automobile.

Sonie spécifique

La sonie spécifique d'un son complexe s'exprime en sones/bark. Elle apporte des informations supplémentaires à la sonie totale car elle permet une représentation graphique des sons les plus gênants [sones = f(barks)]. Les barks sont en fait des bandes de fréquences. Il y en a 24. C'est Zwicker qui les a mises en place afin de permettre la meilleure représentation possible de la sonie spécifique. Ces 24 barks comprennent les fréquences allant de 0 à 15500 Hz. La sonie totale est l'aire comprise sous cette courbe. Et cette courbe a pour particularité d'avoir des enveloppes qui indiquent les sons éventuels (à une fréquence, et une pression acoustique définis) qui peuvent être masqués. Imaginons que l'on écoute un son pur de 1000 Hz à 80 dB. Si l'on ajoute ensuite un son de 1100 Hz à 50 dB (ces 2 sons ajoutés l'un à l'autre forment donc un son complexe), on n'entendra absolument pas du tout ce dernier. C'est l'objet de la sonie spécifique : montrer les sons qui sont masqués, non entendu à l'oreille humaine, même s'ils existent physiquement.

Grâce à la courbe de sonie spécifique, on déduit la sonie totale St comme suit :

St = $\int_{0}^{24 barks} N(z)dz$

où N(z) est la courbe de sonie spécifique (en sone/bark). Attention, il est strictement interdit de passer des barks aux hertz, le calcul de l'intégrale est différent et la valeur obtenue n'a aucun sens.

Référence

• Psychoacoustics Facts and Models de Eberhard Zwicker.