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Question acoustique : c'est quoi concrètement la pression et l'intensité RMS en acoustique ?

  • 38 réponses
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  • 12 followers
Sujet de la discussion Question acoustique : c'est quoi concrètement la pression et l'intensité RMS en acoustique ?
Bonjour à tous, je ne suis pas un grand habitué ici, ce forum pour moi est plus une "base de ressources" que je viens consulter, et d'habitude je ne participe pas... parce qu'en règle générale ma question y a déjà quelqu'un qui l'a posé, et ma réponse y a déjà quelqu'un qui l'a donné.

Mais, pour une fois, j'ai une question, un peu tordue c'est vrai, mais dont je n'arrive pas à trouver la réponse... Peut être sur des sites anglais, mais mon niveau de vocabulaire technique n'est pas assez pointu pour en dégager une réponse claire.

Ma question concerne la valeur RMS (Root Mean Square, ou quadrature moyenne, ou valeur efficace).
Je sais à quoi elle correspond en électricité, que ça soit pour l'intensité ou pour la tension, la valeur RMS c'est la valeur constante qui engendrerait la même dissipation d'énergie qu'engendre le signal à partir de laquelle elle est calculée... Pour un même circuit, et pour la même durée T.
Donc c'est super, ça colle magnifiquement bien avec cet outil mathématique qu'on appelle quadrature moyenne, c'est fou la puissance des maths.

Mais quand on parle de pression acoustique (Pa) ou d'intensité acoustique (W/m²), à quoi cette valeur efficace correspond-t'elle vraiment ?
Ça m'intéresserait beaucoup de savoir, étant donné que nos dB SPL sont calculés à partir de ces valeurs efficaces. Et donc pour le moment je suis sans réponse, dans l'incapacité de me l'expliquer ou de l'expliquer à d'autres.
Ça n'empêche pas de dormir me direz vous, mais j'aime comprendre même si ça ne me servira peut être jamais !


J'avais quelques idées : est ce que l'intensité acoustique efficace serait l'intensité constante qui apporterait la même énergie que l'énergie apportée au milieu par l'intensité variable ? Est ce qu'il y a un rapport avec une possible élévation de température, vu qu'on vient exciter les molécules ? Est ce que la pression efficace serait la pression résultante, si on appliquait au milieu l'intensité efficace déduite à partir pression variable ?

Je ne sais pas s'il y a de bonnes pistes ou aucune, j'apprécierais grandement un regard éclairé de ceux qui ont les connaissances physiques nécessaires, parce que ma connaissance théorique s'arrête malheureusement là.

Je compte sur vous, et j'espère que ma question trouvera finalement une réponse, et que d'autres pourront en profiter =)
Merci d'avance !

[ Dernière édition du message le 12/10/2017 à 00:57:52 ]

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11
Puis ... J'oubliais un autre phénomène, celui de la différence de vitesse entre la circulation électrique selon les fréquences dans un câble de cuivre et la vitesse de circulation dans l'air selon les fréquences : ce n'est pas la même chose ...
On va être confronté à une non linéarité dans un cas par rapport à l'autre. Ou alors il faudrait faire cette comparaison de moyenne à une fréquence donnée; je sais pas ... :??:

Mon soundcloud  Good times !   

                      

[ Dernière édition du message le 13/10/2017 à 10:09:55 ]

12
J'ai pas compris ce que tu veux dire dans ce dernier poste.
13
Citation :
J'oubliais un autre phénomène, celui de la différence de vitesse entre la circulation électrique selon les fréquences dans un câble de cuivre et la vitesse de circulation dans l'air selon les fréquences : ce n'est pas la même chose ...


What ?????

Désolé mais non :-D

La vitesse du son dans l'air est la même pour toutes les fréquences
La vitesse du signal dans un câble est la même pour toutes les fréquences et est proche de celle de la lumière. Donc également avant qu'une différence de longueur de câble ait un impact sur le delay....

Chris Kazvon

-------------------------------------------------

Introduction à Hornresp et Tutoriels  -  Tutoriels Vidéo pour Room EQ Wizard

[ Dernière édition du message le 13/10/2017 à 12:17:50 ]

14
Bonjour
Citation :
Puis ... J'oubliais un autre phénomène, celui de la différence de vitesse entre la circulation électrique selon les fréquences dans un câble de cuivre et la vitesse de circulation dans l'air selon les fréquences : ce n'est pas la même chose ...

Différence de vitesse de propagation entre ton fil de cuivre et l'air bien sûr. mais c'est la même vitesse quelles que soit la fréquence dans un milieu identique ...
Citation :
la vitesse de circulation dans l'air selon les fréquences

Peut être est ce que tu confonds vitesse de propagation dans l'air et amortissement dans l'air.
La vitesse de propagation dans l'air dépend de la température de celui ci, tout comme son amortissement
Par contre ce dernier est variable selon les fréquences

Fslb
L'homme n'est que poussière, ... c'est dire l'importance des plumeaux
15
x
Hors sujet :
Combo hors sujet + n'importe quoi. Joli coup double.
16
Oui, pour la fréquence, je me suis certainement mal expliqué.
Le mieux, c'est peut-être de lire ces articles.

Voir le chapitre : "longueur d'onde", ici:
http://www.cochlea.eu/son

Ici, différences de propagation selon le milieu : (air, hélium, etc.)
http://roger.barbara.free.fr/page032.html

Pour répondre au sujet créé par Feenux, voilà un tableau (vers le milieu) qui peut-être sera intéressant :
(avec des rapports de puissances/pression/instruments/sensibilités)
http://hyperbol.free.fr/Sommaire/Dossiers%20techniques/Capacite%20dynamique.htm

Un autre article très intéressant :
https://www.techniquesduson.com/sourcessonores.html

J'ajouterais (et je persiste), les fréquences basses (inf. à 150hz) étant non directives, font qu'on entendra la même pression ou que l'on soit dans la salle : pas de perte de puissance. Et même que des fois ça a tendance à faire des bosses, donc = gain de puissance.
Alors que si l'on s'écarte de l'axe des fréquences élevées, on perdra en puissance selon la courbe de dispersion.
Il peut donc bien y avoir un écart de puissance entre les différentes fréquences, même si elles circulent à la même vitesse dans l'air. (peut-être que dit comme ça, c'est mieux ?)
Ca dépend ou on les mesure, ça dépend du placement des enceintes.
Alors que dans un câble de cuivre de courte longueur, on n'a pas ces problèmes là.( puissance constante)

Citation :
J'ai pas compris ce que tu veux dire dans ce dernier poste.

C'est bon maintenant, tu as compris ? (des fois je m'exprime comme une quiche !)

Spoiler - Cliquer ici pour lire la suite

Citation :
La vitesse du signal dans un câble est la même pour toutes les fréquences et est proche de celle de la lumière. Donc également avant qu'une différence de longueur de câble ait un impact sur le delay....

Entièrement d'accord. C'est ce que je voulais dire : ici en cuivre, on n'a pas les mêmes problèmes qu'en acoustique. Ex : on n'a pas de courbe de dispersion, hein ?

Puisque Feenux veut comparer les puissances électriques et acoustiques, il faut bien comparer l'électrique et l'acoustique, hein ? Pour chercher les failles/différences entre les deux, par ex.


Je n'arrive pas à retrouver l'article très intéressant, sur l'accélération d'une membrane, ça fait 1 heure que je cherche, mais je vais le trouver ! ;)





Mon soundcloud  Good times !   

                      

[ Dernière édition du message le 14/10/2017 à 08:31:23 ]

17
pour aider , je crois qu'il faut bien faire la différence entre l'impédance d'un haut-parleur et la résistance d'un circuit électronique . si elle est constante sur ce dernier , et varie dans un HP en fonction de ce qu'il reçoit . un refrain avec pleins de fréquences cumulées ou une intro avec juste un piano par exemple .
mais je dit peut-être une énorme connerie ....

(-;  Be Funky  ;-)

Soundcloud

18
Citation :
J'ajouterais (et je persiste), les fréquences basses (inf. à 150hz) étant non directives, font qu'on entendra la même pression ou que l'on soit dans la salle : pas de perte de puissance. Et même que des fois ça a tendance à faire des bosses, donc = gain de puissance.
Alors que si l'on s'écarte de l'axe des fréquences élevées, on perdra en puissance selon la courbe de dispersion.
Il peut donc bien y avoir un écart de puissance entre les différentes fréquences, même si elles circulent à la même vitesse dans l'air. (peut-être que dit comme ça, c'est mieux ?)
Non, ça ne va toujours pas parce que tu attribues des propriétés intrinsèques aux ondes acoustiques qui ne le sont pas.

D'abord, contrairement à ce que tu affirmais, la vitesse de propagation du son dans un gaz parfait ne dépend pas de sa fréquence. C'est le cas que l'on rencontre avec le volume d'air enfermé dans une pièce.

L'atténuation géométrique existe pour toute les ondes (acoustique comme électromagnétique) et n'a rien à voir avec la vitesse de propagation de l'onde : la puissance totale de l'onde est constante mais elle est répartie sur un front d'onde dont la surface et (généralement) croissante ; localement, lorsque le front d'onde arrive sur un point, c'est une fraction de plus en plus petite qui arrive.


Les directions de propagation d'une onde acoustique ne dépend pas directement de sa fréquence ou longueurs d'onde. Ce n'est pas une propriété intrinsèque de l'onde acoustique.

La directivité est liée à la géométrie de la source sonores :
- Lorsque la dimension de la membrane du haut parleur est très petite devant la longueur d'onde alors la source peut être vue comme sa ponctuelle et les fronts d'onde sont sphérique (émission dans toutes les directions) ;
- Lorsque la dimension de la membrane est très grande devant la longueur d'onde alors le front d'onde est (quasiment) plan et reste parallèle à la membrane. La propagation se produit dans une seule direction.
- Et dans les longueurs d'onde intermédiaires on se retrouve avec une émission dans toutes les directions avec une direction privilégiée.


Et ça reste hors sujet.
19
Pour répondre au post d'EraTom (son premier) qui est celui qui se rapproche le plus de ma question.

Si je comprends bien, est ce qu'on peut dire :

La valeur efficace de I (intensité acoustique en W/m²) engendrerait une force qui apporterait (à une surface d'aire identique et perpendiculaire au sens de propagation de l'onde sonore) la même quantité d'énergie que celle (ou celles, je ne sais pas si on peut parler d'une force qui varie au cours du temps ou s'il est plus juste de parler de plusieurs forces) qu'engendre I variable.

Est ce que j'ai bien compris le fond du propos ? est ce que c'est correct ?
Si oui je pense que la surface importe peu puisque si dans les deux cas on prend la même ça devrait ne rien changer... Par contre j'imagine que l'orientation de la surface elle est importante, parce qu'on imagine bien que si cette surface est dans le sens de la propagation des ondes sonores, aucune force ne s'applique dessus (du fait que dans un fluide le Son ne provoque pas d'ondes transversales mais uniquement des ondes longitudinales).


Et merci aux autres pour leurs interventions, certes hors sujet, mais qui me seront peut être utiles par la suite ;)

[ Dernière édition du message le 14/10/2017 à 13:00:19 ]

20
Pour la question de différence de vitesse en fonction de la fréquence, cela existe mais uniquement dans les milieux dits dispersifs.

Je ne sais pas lesquels le sont, d'autant plus qu'un milieu peut être dispersif pour certains types d'ondes et pas d'autres... Mais en tout cas, rassurez vous, l'air n'est pas un milieu dispersif pour le son =)

[ Dernière édition du message le 14/10/2017 à 13:04:55 ]