son

Pages: 6 (1226 mots) Publié le: 9 mai 2015
LE SIGNAL SONORE

FORMULES

I) Oreille et audition
• Son = vibration d'un objet, de l'air puis du tympan → interprétation par le cerveau






Caractéristiques de l'onde sonore :
Fréquence (f Hz), propagation (c, 340 m/s en général), longueur d'onde (λ en m = c/f),
amplitude (variation de la pression atmosphérique)
Caractéristiques de l'oreille :
f<20Hz : infrasons, f>20kHz : ultrasons.
Paslinéaire, top sensible pour 1000 Exemples de niveaux :
Silence 25db, calme 40, rue 90, sirène de pompiers 100, TGV 60, cinéma 90, baladeur max
100, discothèque 105. Au travail : interdit pus de 87 dba (80=protections)

II) Méthodes de mesure


Analyse temporelle : forme f(t) en graphe, valeur instantanée, moy/max/min/eff/c-à-c
vmax
vmin



Analysefréquentielle/spectrale/de Fourier :
– Signaux périodiques : tout signal périodique u(t) de fréquence f se décompose sous la
forme infinie de fonctions sinusoïdales (harmoniques) dont les fréquences sont des
multiples entiers de la fréquence du signal analysé
U

U
t

1000Hz
U

U
t

Signal sinusoïdal

fondamental

f
Enveloppe du
spectre

harmoniques

f

f

Signal carré
Signal quelconque

+ Signal non périodique =réparti sur l'espace fréquentiel

λ=c/f
T=1/f ou f=1/T
Pour une sinusoïdale parfaite : Veff=Umax/√2

LE décibel

Formules
G=10xlog(P2/P1) dB
G=20logA

I) Amplification et atténuation

Circuit électrique/électronique = quadripôle.
i1
u1

i2
u2

Si U2>U1, amplification.
Si U2
A=A1xA2
G=G1+G2
P=u1xi1
P=u2xi2

Coefficient d'amplification : A=U2/U1

II) Le décibel

Réponse de l'oreilleà l'intensité sonore pas linéaire mais logarithmique de base 10.
Gain : G=10xlog(P2/P1) dB G=20logA
Association de quadripôles : A=A1xA2
G=G1+G2
P=u1xi1
P=u2xi2

III) Amplitude d'un signal en décibels

N=20xlog(H/Hréf)
Veff=Vmax/√2
Uréf : dBm, dBu : 0,775V
dBv : 1V

dBSPL : 2.10^-5 Pascals

IV) Relation entre gain et niveau

G=N2-N1

V) Rapports usuels (tension, niveau)

x√2 = 3dB

x2 = 6dB

x10 =20dB

x100 = 40dB, /2 = -6dB

/10 = -20dB

N=20xlog(H/Hréf)
Veff=Vmax/√2
G=N2-N1

Les microphones
I) Fonction d'usage et schéma fonctionnel

Onde acoustique → Transduction acoustique/mécanique (membrane) → transduction
mécanique/électrique (bobine, condensateur) → signal électrique
Transduction acoust./mécanique : la pression dépend de la surface. Ppascals=Fnewton/Sm²

II) Classification etprincipes de réalisation
– Électrique
Micro électrodynamique, le tout-terrain. Fonctionne par induction électromagnétique.
membrane
bobine
solidaire de la
membrane

aimant permanent
boitier

La membrane bouge la bobine dans l'entrefer d'un
aimant permanent → champ magnétique
→ force électromotrice induite (tension).

pas cher, robuste, sans alim., maniable, haute pression acoustique
bande passantelimitée par le poids de la bobine, peu sensible
Micro électrostatique, studio. Fonctionne par variation de la capacité d'un condensateur.
membrane

boitier
U continue

armatures

R

vers préamplificateur

+ les armatures s'éloignent + capacité C ↗. Q=CxU Tension constante.
Mouvement de la membrane → variation de l'épaisseur de l'air donc de la capacité
→ courant qui circule dans la maille, puis dansune résistance R, dont on mesure la tension à ses
bornes. + amplification
plus sensible, linéaires sur une plus grande étendue, signaux très brefs restitués
alimentation phantom, fragile et sensible à l'humidité et à la température.



Formules

Directivité
τ = √(H2²+H3²+...)

Omnidirectionnel
(ambiance, micro main) : captation
indépendante de l'angle
d'incidence de l'onde sonore.
– Pressionacoustique

Bidirectionnel
avant et arrière

enceinte rigide fermée
F

trou de décompression
membrane
fixations élastiques

Capteur de pression
arrière de la membrane pas exposé à l'onde acoustique,
le mvt est dû à la différence de pression entre l'enceinte
rigide et celle de l'air au contact de la face.

Cardioïde
avant

armature
fixation
souple
membrane

Gradient de pression
avant et arrière...
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