Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
-
Viggo TARNOW : Ingénieur - Professeur à l'université technique du Danemark
-
Finn JACOBSEN : Docteur ès Sciences - Maître de conférence à l'université technique du Danemark
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Lire l’articleINTRODUCTION
La mesure en acoustique fait appel à des instruments qui mesurent, d'une part la pression, d'autre part l'intensité du signal.
Ce dossier présentera, notamment, deux appareils spécialisés : les sonomètres et les microphones. Il abordera l'ensemble des informations majeures à connaître sur les microphones telles que leur étalonnage et les diverses méthodes de mesure d'intensité acoustique auxquelles ils participent.
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Mesure de l'intensité acoustique
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1. Mesure de la pression acoustique
1.1 Sonomètres
Le sonomètre est un instrument utilisé pour mesurer la pression acoustique. Il se tient dans la main, devant le corps.
La figure 1 montre un instrument typique ayant une longueur d'environ 20 centimètres. La partie cylindrique, à gauche, d'un diamètre de 12 millimètres, comporte un microphone qui convertit le son en tension électrique. Le microphone est placé à l'extrémité d'un tube afin de réduire l'influence de la réflexion des ondes acoustiques sur le corps de l'instrument. Ce dernier a une forme « aérodynamique », ce qui permet de réduire la réflexion des ondes sur la partie avant.
Un schéma fonctionnel de l'électronique est montré sur la figure 2. Le microphone ne peut fournir qu'un courant très faible ; par conséquent, un préamplificateur est placé dans le tube, près de lui. Ce préamplificateur a une amplification de tension de 1 et une amplification en courant élevée. En d'autres termes, l'impédance du microphone est très haute, et la sortie du préamplificateur a une basse impédance. Pour empêcher la surcharge des circuits par une pression acoustique élevée, un atténuateur est placé avant l'amplificateur de tension. Après l'amplificateur, on trouve un filtre de fréquence.
Le filtre le plus répandu atténue les basses fréquences (pondération A). L'amplification d'une tension sinusoïdale, à la fréquence 125 Hz, est de – 16 dB par rapport à l'amplification à la fréquence 1 000 Hz.
Le rapport entre deux tensions est exprimé en décibel (dB) ; 1 dB correspond à 20 fois le logarithme décimal du rapport des tensions (20 log V2/ V1). Le filtre de la courbe A est utilisé pour que l'affichage de l'instrument soit représentatif de la gêne auditive due au bruit.
Le sonomètre indique le niveau de pression acoustique. Si p est la pression acoustique efficace, alors le niveau de pression acoustique est 20 log p / p 0 (p 0 étant le niveau de référence qui vaut 2 × 10–5 Pa).
Dans certains pays, des lois interdisent l'exposition des travailleurs à des niveaux de pression acoustique supérieurs à 80 dB(A). Un convertisseur...
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Mesure de la pression acoustique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RAYLEIGH (J.W.S.) - The theory of sound. - Sections 80 and 81, volume 1, Dover, New York (1945).
-
(2) - CASIMIR (H.B.G.) - On Onsager's principle of microscopic reversibility. - Revs. Mod. Phys. vol. 17, p. 343-350 (1945).
-
(3) - CASIMIR (H.B.G.) - Reciprocity theorems and irreversible processes. - Proc. IEEE, vol. 51, p. 1570-1573 (1963).
-
(4) - TARNOW (V.) - The lower limit of detectable sound pressures. - J. of the Acoust. Soc. of America, 82, 379-381 (1987).
-
(5) - FAHY (F.J.) - Sound Intensity. - (2nd ed.) E & FN Spon, London (1995).
-
(6) - JACOBSEN (F.), de BREE (H.-E.) - A comparison of two different sound intensity measurement principles. - Journal of the Acoustical Society of America, 118, 1510-1517 (2005).
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