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Jacques JOUHANEAU : Professeur au Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le transducteur est un système qui transforme l’énergie reçue sous une forme donnée (par exemple : mécanique, thermique, lumineuse...) en énergie utilisable sous une forme différente (par exemple : acoustique, électrique...).
Ainsi un transducteur électroacoustique transforme une énergie acoustique (onde sonore) en énergie électrique (signal).
Un tel transducteur est dit linéaire quand, pour une fréquence donnée, la grandeur recueillie aux bornes de sortie est proportionnelle à la grandeur agissant sur l’entrée (figure 1).
Ce transducteur est dit réversible si, alimenté par une source électrique, il est capable de fournir une énergie acoustique.
Ce transducteur est dit réciproque si, lors de son fonctionnement réversible, il constitue une source de débit q (m3/s ) proportionnelle au courant d’excitation i (A ) telle que : q / i = u / p.
Les microphones et les haut-parleurs sont des transducteurs électroacoustiques réversibles. Ils sont réciproques tant qu’ils fonctionnent dans leurs limites de linéarité.
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3. Amortissement des membranes
Les principes étudiés au paragraphe 2 concernent les éléments réactifs des circuits de charge des transducteurs. Ce sont eux qui déterminent les fréquences propres des membranes et, par conséquent, la courbe de réponse du capteur et ses fréquences de coupure.
L’uniformisation de la réponse sur une large étendue du spectre ne peut être obtenue que grâce à la présence d’éléments résistifs.
Pour que la réponse du transducteur soit aussi stable et homogène que possible, il est nécessaire de bien maîtriser l’emploi des circuits d’amortissement aussi bien au niveau des conceptions qu’à celui des technologies mises en œuvre.
Cette maîtrise doit tenir compte de la nécessité d’ajuster au plus près les termes résistifs et d’assurer leur stabilité dans le temps. L’utilisation de matériaux poreux compressibles est d’un emploi simple et courant mais il est sujet à une évolution des performances avec la dégradation du matériau et l’empoussièrement. Les matériaux poreux incompressibles ne sont pas ajustables et subissent également un encrassement progressif au fil du temps. Seules les résistances obtenues par rétrécissement des circuits (tubes capillaires, fentes étroites ou espaces interélectrodes) permettent d’obtenir des performances reproductibles et stables dans le temps.
L’amortissement des sources électroacoustiques est également un des paramètres fondamentaux du contrôle des performances des haut-parleurs et des enceintes. C’est lui qui permet de définir leur limites de linéarité et leur rendement.
3.1 Impédance acoustique d’un capillaire
3.1.1 Principe de calcul de la résistance acoustique de l’air vibrant dans le capillaire
La...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BERANEK (L.L.) - Acoustics. - McGraw-Hill (1954).
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(2) - OLSON (H.F.) - Acoustical Engineering. - Van Nostrand, Princeton, NJ (1957).
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(3) - ROSSI (M.) - Électroacoustique. - Presses polytechniques romandes (1986).
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(4) - ZUCKERWAR (A.J.) - Theoretical Response of Condenser Microphones. - J. Acoust. Soc. Am., Vol 64, no 5, nov. 1978.
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