PUISSANCE ACOUSTIQUE

-puissance acoustique

La puissance acoustique est une puissance diffusée par une onde acoustique (qui peut être sonore, quand il s'agit d'onde perçue par l'oreille)

Equation aux dimensions :  L-2M.T-3      Symbole de désignation : P    

Unité S.I.+ = Watt

Pa = p*k . S

Pa(W)= puissance acoustique

p*k= puissance surfacique

S(m²)= surface à travers laquelle la puissance se transmet

 

-relation avec la pression acoustique

 

Pa = p².S/v.r'

 

 où p(Pa) est la pression acoustique,S(m²) la surface de paroi, v(340m/s) la vitesse du son dans l'air et r'(kg/m3) la masse volumique

 

Ordres de grandeur de cette puissance acoustique:

voix humaine (10-5 à 10-3 W)--instruments de musique (0,1 à 10 W)--

sirène (> 103 W)-

 

-incidence de la distance

 

les fronts d'ondes sont des sphères concentriques centrées sur l'émetteur et la puissance en un point est inversement proportionnelle au carré de la distance audit émetteur (la pression est, de son côté, seulement inversement proportionnelle à la distance)

 

Exemple: quand on mesure un niveau de puissance acoustique -qui est un comparatif logarithmique- si l'on double la distance, cela revient à dédoubler la puissance et  le nombre de décibels qui est = 10 log10(P/P0)  diminue de 10 log10(2) soit 10 fois (0,3) soit 3 dB

 

PUISSANCE ACOUSTIQUE SPATIALE

C’est la puissance acoustique diffusée dans un angle solide.

On la dénomme intensité acoustique

Equation aux dimensions :  L2M.T-3.A-1       Symbole de désignation : P’a      

Unité S.I.+ = (W/sr )

P’a = P / Ω   oùPa = intensité acoustique,  Ω(sr) = angle solide et P(W)= puissance

Voir chapitre spécial



PUISSANCE ACOUSTIQUE SURFACIQUE

Il s'agit ici d'une puissance acoustique répartie dans une section ou une surface

Dimension : M.T-3     Symbole grandeur : p*k      Unité S.I.+ : (W/m²)

Attention: on trouve souvent cette grandeur nommée "intensité acoustique" ce qui est une belle erreur, car l'intensité, comme toutes les autres intensités énergétiques, est une puissance répartie dans un angle solide -et pas dans une surface-

 

Principales relations (la puissance acoustique surfacique étant p*k ) >>>

p*k = dE / S.dt    et   p*k = pa² / 2.ρ'.vc   et   p*k = P / S    et   p*k = (pé.vc) / 2

avec p*k(W/m²)= puissance surfacique d’une onde acoustique

pa(Pa)= amplitude de pression acoustique

ρ'(kg/m3)= masse volumique du milieu

vc(m/s)= vitesse de propagation dans ce milieu

P(W)= puissance acoustique

E(J)= énergie traversant la surface S(m²) pendant le temps t(s)

pé(J/m3)= densité volumique d’énergie

 

-valeurs pratiques de puissance acoustique surfacique p*k

Dans l’air (à 20° C) en fonction de la pression acoustique pa

p*k = (2,42.10-7)pa   (p*k exprimé en W/m² et pa en Pa)

Donc sous 1 Pa >>>> p*k vaut 2,42.10-7 W/m²

 

-relations avec grandeurs voisines

Puissance acoustique surfacique = puissance acoustique / surface dans laquelle la puissance se transmet

Puissance acoustique surfacique = énergie acoustique / par unité de temps et dans la surface à travers laquelle elle se transmet

Puissance acoustique surfacique = (pression acoustique)² x impédance acoustique / (fréquence)²

 

PUISSANCE ACOUSTIQUE INTRINSEQUE

C'est le nom donné à une puissance acoustique surfacique et spatiale

Dimension : M.T-3.A-1    Symbole grandeur : Da       Unité S.I.+ : (W/m²-sr)

C'est la même grandeur que l'émittance énergétique

Les relations usuelles sont >>

Puissance acoustique intrinsèque = puissance acoustique / surface dans laquelle la puissance se transmet et / angle solide

Puissance acoustique intrinsèque = énergie acoustique / par unité de temps et par unité d'angle solide

Puissance acoustique intrinsèque = intensité acoustique x surface / angle solide

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