Présentation
EnglishAuteur(s)
-
Jacques JOUHANEAU : Professeur titulaire de la chaire d’Acoustique au Conservatoire des arts et métiers
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
La plupart des ondes acoustiques sont induites par la mise en vibration de surfaces mécaniques. Les interactions entre un corps vibrant et le milieu de propagation obéissent à des lois d’une grande complexité reposant sur l’existence de deux formes d’énergie :
-
une énergie propagée qui s’éloigne de la source tant que l’onde ne rencontre pas d’obstacle ou de changement d’impédance ;
-
une énergie échangée entre la source et le milieu de propagation.
La première forme d’énergie correspond à la partie réelle de l’impédance de rayonnement ; la seconde correspond à la partie imaginaire.
L’impédance de rayonnement est donc la grandeur qui caractérise le mieux les quantités d’énergie mises en jeu. Son expression peut être établie facilement dans quelques cas simples qui donnent lieu à des modèles très utilisés.
Outre l’impédance de rayonnement, ces modèles sont caractérisés par des lois de répartition de l’énergie rayonnée qui leur sont propres. Ces lois sont traduites par des représentations graphiques appelés diagrammes de directivité.
Ces deux paramètres permettent de classer les modèles de sources élémen-taires en deux groupes, les modèles omnidirectifs et les modèles directifs.
-
Modèles omnidirectifs
Ce sont principalement :
-
la sphère pulsante qui traduit assez correctement le rayonnement des sources omnidirectives ;
-
le point source ou monopôle qui constitue un cas particulier de sphère pulsante.
-
Modèles directifs
Ces modèles peuvent être regroupés en deux catégories :
-
les modèles à directivité combinée obtenus par l’association de plusieurs monopôles : dipôles, monopôles encastrés, quadripôles, réseaux linéaires, etc. Ces associations constituent des sources dont la directivité est d’origine interférentielle ;
-
les modèles à directivité intrinsèque dont le plus représentatif est le piston plan circulaire encastré. Ce modèle, obtenu à partir de l’étude de distributions monopolaires, constitue un archétype permettant de décrire le comportement d’un grand nombre de sources présentant une surface vibrante plane (paroi d’une salle, aile d’avion, table vibrante, etc.) ou induisant un front d’onde approximativement plan (ouverture dans une paroi, extrémité d’un tuyau, haut-parleur, etc.).
C’est le modèle le mieux adapté à la description du rayonnement des enceintes.
La propagation des ondes acoustiques a été étudiée en détail dans l’article [TE 5 130] de ce traité. On pourra aussi consulter les références aux ouvrages généraux [1] à [11].
Le lecteur pourra s’y reporter avantageusement.
Pour une étude détaillée sur les haut-parleurs, les enceintes et les microphones, le lecteur pourra consulter les références [12] [13] [14] [15] dans ce traité.
Pour la définition des notations et symboles utilisés dans cet article, se reporter au tableau paru dans l’article Propagation des ondes acoustiques.
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Technologies de l'information > Le traitement du signal et ses applications > Captation et restitution des sons > Rayonnement des ondes acoustiques > Annexes
Accueil > Ressources documentaires > Environnement - Sécurité > Bruit et vibrations > Notions fondamentales en acoustique et vibrations > Rayonnement des ondes acoustiques > Annexes
Cet article fait partie de l’offre
Bruit et vibrations
(97 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
3. Annexes
-
Le tableau 2 (page 10) permet d’éviter les confusions entre les lois fondamentales de propagation le plus souvent exprimées à partir de l’équation des ondes planes (colonne de gauche) et extrapolées parfois abusivement aux ondes sphériques (colonne de droite). Il est important de comprendre que les équations relatives aux ondes sphériques traduisent une différence de comportement entre champ proche et champ lointain. La différence essentielle porte sur la différence de phase entre pression et vitesse.
Les relations caractéristiques des ondes planes peuvent également être considérées comme la limite, quand v ® 0, des relations caractéristiques des ondes sphériques.
La colonne du milieu de ce tableau 2 donne les relations traduisant les principes physiques communs aux types d’ondes.
-
Le tableau 3 (page 11) permet de voir les principales différences qui existent entre les sources à rayonnement omnidirectif et les sources à rayonnement directif. Ces différences sont illustrées par les deux modèles que sont la sphère pulsante (ou monopôle) et le piston plan circulaire encastré (cf. aussi article ).
Cet article fait partie de l’offre
Bruit et vibrations
(97 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Annexes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BERANEK (L.L.) - Acoustics - . Mc Graw Hill (1954).
-
(2) - OLSON (H.F.) - Acoustical engineering - . Van Nostrand (1965).
-
(3) - MORSE (P.M.) et INGARD (K.U.) - Theoretical acoustics - . Mc Graw Hill (1968).
-
(4) - SKUDZRICK (E.) - The foundations of acoustics - . Springer Verlag (1971).
-
(5) - BERANEK (L.L.) - Noise reduction - . Mc Graw Hill (1960) ; MIT (1980).
-
(6) - PIERCE (A.D.) - Acoustics : An introduction to its physical principles and applications - . Mc Graw Hill (1981).
-
(7) - KINSLER (L.E.), FREY (A.R.), COPPENS (A.B.) et SANDERS (J.V.) - Fundamentals...
Cet article fait partie de l’offre
Bruit et vibrations
(97 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive