intensité acoustique

Attention aux erreurs de terminologie

les erreurs de termes sont fréquentes dans les articles concernant l'intensité acoustique.

Il est bon de rétablir ici les justes appellations >>

Les définitions pour l'acoustique sont les mêmes que pour les autres ondes (énergétique, lumineuse , ionisante et thermique).

-une puissance acoustique (P) est une énergie par unité de temps (dimension L2.M.T -3 et unité le Watt)

-une puissance acoustique surfacique (ou superficielle) (p*) est une puissance par unité de surface (dimension M.T -3 et unité le Watt/m²)

-une puissance acoustique intrinsèque (D) est une puissance par unité de surface et par unité d'angle solide (dimension M.T -3.A-1 et unité le W par m²-sr)

-une intensité acoustique ou intensité sonore (P') est une puissance par unité d'angle solide (dimension L2.M.T -3.A-1 et unité le Watt par stéradian)

-une intensité spécifique acoustique (S') est une puissance temporelle, par surface et par angle solide (dimension M.T -2.A-1 unité le Watt par m²-Hertz-stéradian)

-une intensité acoustique intrinsèque n'existe pas , car intensité veut déjà dire intrinsèque (présence d'angle) donc ne pas surajouter !

-une intensité acoustique de référence (pour l’oreille humaine) est une intensité référencée comme base.Mais on la cite surtout dans un niveau acoustique (voir ci-après) c'est à dire dans un comparatif d'intensités.

Un niveau, lui, n'est qu'un repère, qui ne se calcule pas 

-un niveau d'intensité acoustique n'est pas une grandeur dimensionnelle, comme le sont les puissances et intensités >> c'est le logarithme d'un rapport de puissances ou d'intensités (exprimé en Bels ou déciBels)

-un volume acoustique est l'un des nombreux niveaux acoustiques. Ce n'est pas une grandeur dimensionnelle, c'est le logarithme d'un rapport énergétique (exprimé en Bels ou déciBels)

et quand il s'agit d'ondes perçues par l'oreille, on le nomme phonie et sonie (exprimées en phones et sones, qui sont des dérivés de Bels)

-une force acoustique ne veut rien dire scientifiquement. C'est un terme trivial qui (comme puissance ou intensité) signifie dans le langage pratique qu'il y a beaucoup d'énergie en cause

-une amplitude acoustique n'est pas une grandeur énergétique; c'est l'amplitude de l'onde (sa variation d'ordonnée) 

 

INTENSITE ACOUSTIQUE proprement dite

P'a =  dP / dΩ  

où P’a(W/sr)= intensité acoustique d'une émission acoustique de puissance P(W) en un angle solide Ω(sr)

On a aussi >>> P'a = Dm.S.i*d

avec Dm(W/m²)= émittance concernant un émetteur de surface S(m²)

i*d = cosθ.e-Jb.λ = coefficient de directivité  et  λ(m) = longueur d’onde

Jb= coefficient d’atténuation linéaire

-l'intensité acoustique efficace (P'eff, exprimée en W/sr)  est

P'eff = Peff .F'b / Ω. l²     où Peff(W) est la puissance efficace, F'b le facteur de directivité, W(sr) l'angle solide et l(m) la distance entre la source et le point de mesure d'intensité 



RELATIONS de l'INTENSITE avec des GRANDEURS VOISINES

-relation avec la puissance acoustique superficielle

P'a = p*a.S / Ω   où P'a(W/sr) = intensité acoustique (puissance spatiale)

p*a (W/m²)= puissance acoustique superficielle (pour section S m²)

Ω(sr)= angle solide en cause 

-relation avec la pression acoustique

P'a = p.V.t.Ω

où p(Pa)= pression acoustique, V(m3) le volume, t(s) le temps

et Ω(sr) l'angle solide

-relation avec la puissance acoustique intrinsèque

déjà vu ci-dessus sous la forme P'a = Dm.S.i*d

où P'a(W/sr) = intensité acoustique (puissance spatiale) 

D(W/m²-sr) = puissance acoustique intrinsèque (qui est la même chose qu'une émittance)

i* est un coeff. de directivité et S(m²)= section

 

VARIATIONS de l’INTENSITÉ ACOUSTIQUE 

Une onde (dont le son) subit un certain nombre de perturbations ci-dessous, qui font varier son intensité (et donc son énergie) 

-dès son départ, par les caractéristiques du lieu d'émission:

-l’incidence de la direction d'envoi

-l'incidence des parois proches (directivité)

-les caractéristiques du milieu dans lequel elle voyage

-l’amortissement (frottements agissant sur la structure de l’onde)

-la diffusion (la répartition aléatoire dans d’autres directions)

-l’atténuation (ce qui est détourné pendant le déplacement de l’onde, sous d’autres formes d’énergie, suite aux aléas du milieu)

-l’incidence (ce qui arrive sur le corps heurté, après les perturbations antérieures ci-dessus)

-la réflexion par le corps heurté (ce qu’il renvoie dans le milieu incident) -par exemple l’écho et la réverbération sont des cas particuliers de réflexion qui modifient l'énergie-

-l’absorption par le corps heurté (ce qu’il garde en lui et transforme en chaleur ou énergie cinétique)

-la transmission au-delà du corps heurté (celui-ci laisse traverser une partie d’énergie qui ira au-delà en restant sous forme acoustique)

-la dissipation au-delà du corps heurté (celui-ci transforme une partie de ce qui sort, sous forme d’autres énergies- rayonnements, mécaniques...)

 

Pour les sons, chacun des phénomènes ci-dessus implique un indice (ou coefficient) de comparaison: voir leur fonction chapitre "Audition" 

Les variations d’intensité sont l'une des caractéristiques du "champ sonore" (qui est la zone où existe diffusion de sons et qui est caractérisée par les paramètres : vitesse, intensité et pression acoustiques)