pression acoustique

Une pression acoustique est créée par la vibration de l’onde acoustique, qui amène 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

 

PRESSION d’UN GAZ où se PROPAGE une ONDE ACOUSTIQUE

pa = p1 + 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 2∏ rad seulement en système S.I.+)

Nota: la pression efficace est pa / 21/2

 

RELATIONS avec AUTRES GRANDEURS VOISINES

-relation avec la puissance acoustique

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

-relation avec l'impédance acoustique

pa = 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'.v ).p*k]1/2 / l

où p*k(W/m²)= intensité acoustique intrinsèque (d’un son d’une onde plane)

pa(Pa)= pression acoustique

ρ'(kg/m3)= masse volumique du milieu

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

l(m)= distance jusqu'à la source

-relation avec la vitesse du son

pa = ρ'.v²

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

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

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

(onde de choc de Mach)

Équation d’Euler en acoustique

dpa / dl = ρ'.dv / dt

avec pa(Pa)= pression acoustique

ρ’(kg/m3)= masse volumique du milieu

v(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 gaz ambiant 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 ci-après-:

pression acoustique = (puissance acoustique) / (débit du gaz propagateur)

La pression acoustique de référence au seuil d’audibilité (norme DIN) = 2.10-5 Pa

 

-niveau de pression acoustique (ou niveau sonore)

Le niveau sonore est défini comme  yu(en B) = 20 log(p1/ p0)

où p1 est la pression mesurée

p0 la pression acoustique de référence qui vaut 2.10-5 Pa (seuil inférieur d’audition)

Le facteur 20 (2 fois 10) provient de ce que l’intensité est proportionnelle au carré de la pression (d'où un facteur 2 en logarithmes)

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

Δyu = -11 -20.log (l2 / l1) + logF’b

où 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