FORMULES de PHYSIQUE
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BRUIT
-le bruit
Le BRUIT est la superposition de plusieurs sons à spectres fréquentiels continus
BRUIT MAXIMUM
Le bruit le plus fort qu'on puisse imaginer entendre sur Terre est de 194 décibels
(car il y a une limite à la pression de l'air) Mais ce bruit est mortel, au sens propre.
Dans le domaine des forts bruits, on peut citer 140 db (pour un turbo d'avion), 170 db (pour une fusée au décollage), 185 db pour le cri de la baleine bleue), 190 dB pour un énorme tremblement de terre
BRUIT de FOND
-le bruit de fond est un bruit apparaissant dans les appareils de réception de sons et dont la cause provient de fluctuations de puissance liées à des phénomènes parasites.
Il peut s’agir :
-d’excès momentanés de Flux lumineux
-de potentiels créés occasionnellement dans des accessoires de circuit électrique(diodes, transistors, condensateurs….)
-de micropotentiels créés par des anomalies d’antennes
-des variations liées à la température
On distingue plusieurs catégories de bruits de fond :
-bruit de grenaille(ou bruit de Schotky ou bruit quantique)
C'est un bruit percevable en électronique; il est dû aux irrégularités (discontinuités) des arrivées d'électrons, porteurs de charges élémentaires
Ces électrons (en nombre n) suivent une loi de Poisson concernant variation de l’intensité (i) >>>
Di² = ∫2e.i.Df où e est la charge élémentaire, i est le courant moyen qui parcourt le corps, Df (Hz) la bande passante.
Il est formulé plus généralement par la relation de Nyquist, qui donne la variation de potentiel initiant le bruit >>> DU² = 4k.T.R.Df
où DU(V)= écart du potentiel d’induction électrique, k(J/K)= constante de Boltzmann, R(Ohm)= résistance, Df(Hz)= plage de fréquence (bande passante)
Ce type de bruit existe également en optique pour un flux lumineux (constitué d'un ensemble de photons).
-bruit électronique
se dit d’un bruit de fond non désiré, subi à la sortie d’un appareil électronique
-bruit propre
se dit pour exprimer qu’il est propre(affecté à) la composition particulière de tel dispositif (montage)
-bruit blanc (parfoiscoloré)
Mathématiquement, le bruit blanc est le carré du module d'une transformée de Fourier et sa fonction d'autocorrélation est (H.dt / 2)
En pratique, c'est un mélange de toutes les fréquences d'une vibration (chaque fréquence ayant une puissance identique aux autres)
Mais comme sous cette forme, la totalité des puissances résultantes serait infinie, on limite (en approximation) le bruit blanc à une notion dite « bruit blanc coloré», ayant # même valeur globale (H.dt/2) mais limitée à une plage utilitaire de fréquences
Le bruit blanc est une notion générale, ne concernant pas exclusivement un bruit acoustique
Ce peut être par exemple le signal aléatoire d'une densité spectrale constante.
FACTEUR de BRUIT
C'est un rapport permettant de mesurer la dégradation qualitative d'une transmission sonore
On y trouve :
-au numérateur, la puissance (signal / bruit à l'émission)
-au dénominateur, la puissance (signal / bruit à la réception)
-l'équation de Friis donne le facteur de bruit F'f (un nombre) pour un système d’émission-réception par antennes >>> F'f = Pr / Pé = g*r .g*é.K.(λ / 4p.l)²
où Pr (W)= puissance collectée à l'antenne de réception
g*r et é(dB)= gains d'antenne à réception et émission
Pé (W)= puissance délivée à l'antenne d’émission
K(nombre)= coefficient de pertes (d'efficacité, de pertes, de mésalignement)
l(m) = longueur d’onde
l(m)= distance entre antennes
-cas particulier de l'équation de Friis >> pour un ensemble d'éléments électroniques en série
(1 à n) le facteur de bruit F'f est :
F'f = Σ(de 1 à n)(F'i - 1) / (g*1.g*n) où g*sont les gains
-coefficient de bruit
c’est un facteur de bruit où l’on utilise les logarithmes = logPr / logPé