PRESSION ACOUSTIQUE

-pression acoustique

 

Une pression acoustique est créée par la vibration d'une onde acoustique, qui crée des dilatations et compressions du milieu dans lequel elle évolue;elle s’ajoute à l’autre pression ambiante, celle du milieu (atmosphérique ou hydrostatique)

Equation aux dimensions  : L-1.M.T-2       Symbole : pa       Unité S.I.+ : le Pascal(Pa)

Relations entre unités :

1 atmosphère (atm)(ou pression normale) vaut 1,01325.105 Pa

1 bar (b) vaut 105 Pa

1 kilogramme-force par cm² vaut 9,806.104 Pa (donc pas loin de 100.000 Pascals)

 

PRESSION d’UN GAZ où se PROPAGE une ONDE ACOUSTIQUE

p= p+ Δp2.cos[θ.f (t – lé/ v)]

avec pa(Pa)= pression acoustique

p1(Pa)= pression statique (ambiante)

Δp2(Pa)= variation de pression créée par la vibration d’onde de fréquence f(Hz)

t(s)= durée du phénomène

lé(m)= élongation

v(m/s)= vitesse du son

θ(rad)= angle plan de rotation (égal à 2rad seulement en système S.I.+)

Nota: la pression efficace est p/ 21/2

 

RELATIONS avec AUTRES GRANDEURS ACOUSTIQUES VOISINES

-relation avec la puissance acoustique

pression pa(Pa) = puissance P(W) / débit-volume Q(m3/s)

-relation avec l'impédance acoustique

p= v.f² / Za

avec pa(Pa)= pression acoustique

Za(m²/kg-s)= impédance acoustique

f(Hz)= fréquence et v(m/s)= vitesse

-relation avec l'intensité acoustique surfacique

pa = [2(ρ'.vc).p*k]1/2

où p*k(W/)= puissance surfacique acoustique (d’un son d’une onde plane)

pa(Pa)= pression acoustique

ρ'(kg/m3)= masse volumique du milieu

vc(m/s)= vitesse du son dans ce milieu

l(m)= distance jusqu'à la source

-relation avec la vitesse du son

p= ρ'.vc² Dp = (p0). ρ'.v².c

ρ'(kg/m3)= masse volumique du milieu où se propage le son

vc(m/s)= vitesse (célérité) du son dans ce milieu de compressibilité c(Pa-1)

p0(Pa) est la pression à l'origine du son

Si en outre la célérité vc est proportionnelle à ρ', il y a grande augmentation de pa

(onde de choc de Mach)

Équation d’Euler en acoustique

dp/ dl = ρ'.dvc / dt

avec pa(Pa)= pression acoustique

ρ(kg/m3)= masse volumique du milieu

vc(m/s)= vitesse du son dans ce milieu

l(m)= distance

t(s)= temps

 

PRESSION ACOUSTIQUE PERÇUE par L’OREILLE

-sensations envers les variations de pression

Les variations de pression font vibrer le milieu ambiant (en général gazeux) et l’oreille le ressent, car le tympan est un oscillateur

On exprime aussi cette sensation avec la puissance acoustique -compte tenu de la proportionnalité entre pression et puissance >> pression acous° = (puissance acous°/ (débit du gaz propagateur)

La pression acoustique de référence est celle du seuil d'audition = 2.10-5 Pa

Le niveau sonore est défini comme  yu(en B) = 20 log(p1/ 2.10-5 Pa

En pratique et dans l’air, le niveau de pression acoustique (ou sonore) est tel que:

Δyu = -11 -20.log (l2 / l1) + logF’b

Δyu(dB)= variation de niveau de pression

l2(m)= distance du lieu de mesure à la source

l1(m)= distance -repère, à 1 m. de la source

F’b(nombre)= facteur global de directivité

Nota: si on double la distance, cela revient à dédoubler la pression etle nombre de décibels qui est = 20 log10(p/p0)baisse de 20 log10(2) soit 20 fois (0,3) soit 6 dB

 

-incidence de la distance

les fronts d'ondes sont des sphères concentriques centrées sur l'émetteur et la pression est  inversement proportionnelle à la distance

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