Comment fonctionne la physique des écouteurs
Cet article présente un cadre open-source pour le traçage de rayons dans un milieu mobile stratifié. Ce cadre fournit une méthode efficace pour trouver les rayons propres reliant une source à un récepteur et est conçu pour l’audibilité du bruit des avions. La méthode est testée en termes de précision et de temps d’exécution dans un scénario de survol d’avion et comparée à une méthode de pointe. L’étude a montré que cette méthode fournit des diagrammes propres avec une précision prédéfinie pour les positions de sources les plus pertinentes pour les scénarios de survol et qu’elle est significativement plus rapide que la méthode de l’état de l’art. D’après l’analyse des performances, l’approche présentée présente un grand potentiel d’intégration dans les futures audiométries en temps réel du bruit des avions.
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Vitesse du son dans les matériaux
La pression en un point donné d’un fluide est la magnitude de la force perpendiculaire par unité de surface qui agirait sur un côté d’une surface infiniment petite placée à ce point. En unités SI, les pressions peuvent être exprimées en termes de newtons par mètre carré (N m-2) ou, de manière équivalente, en pascals (Pa) puisque 1 Pa = 1 N m-2.
Dans ce qui suit, nous utiliserons généralement la surpression maximale P0 pour représenter l’amplitude, mais nous aurions tout aussi bien pu choisir l’amplitude de densité correspondante ρ0 ou même le déplacement moléculaire maximal.
Il est montré ailleurs dans FLAP que la vitesse des ondes dans une dimension est généralement donnée par la racine carrée du rapport entre un “paramètre de force” et un “paramètre d’inertie”. L’équation 3 est un exemple particulier de cette relation. Voir le glossaire pour plus de détails.
γP est appelé le module de masse adiabatique du gaz, et γ est connu comme le rapport des chaleurs spécifiques. La valeur de γ est fortement influencée par la nature du gaz, mais pour les gaz élémentaires tels que l’hydrogène, l’hélium, l’oxygène, etc., les valeurs typiques de γ sont comprises entre 1,4 et 2,5. γ est discuté plus en détail ailleurs dans le FLAP. Voir le glossaire pour plus de détails.
Les différentes parties d’un écouteur
Dans une forêt tranquille, vous pouvez parfois entendre une seule feuille tomber sur le sol. Mais lorsqu’un automobiliste qui passe a mis sa stéréo à fond, vous ne pouvez même pas entendre ce que dit la personne à côté de vous dans votre voiture ((Figure)). Nous connaissons tous très bien l’intensité sonore des sons et savons qu’elle est liée à la vibration énergétique de la source. Une forte exposition au bruit est dangereuse pour l’ouïe, c’est pourquoi il est important que les personnes travaillant dans des environnements industriels portent des protections auditives. La quantité physique pertinente est l’intensité du son, un concept qui est valable pour tous les sons, qu’ils soient ou non dans la gamme audible.
Si nous supposons que l’onde sonore est sphérique et qu’aucune énergie n’est perdue par des processus thermiques, l’énergie de l’onde sonore est répartie sur une plus grande surface à mesure que la distance augmente, de sorte que l’intensité diminue. L’aire d’une sphère est
L’intensité d’une onde sonore est proportionnelle à la variation de la pression au carré et inversement proportionnelle à la densité et à la vitesse. Considérons une parcelle d’un milieu initialement non perturbé, puis influencé par une onde sonore à l’instant t, comme le montre la (Figure).
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Le sonar (sound navigation and ranging) est une technique qui utilise la propagation du son (généralement sous l’eau, comme dans la navigation sous-marine) pour naviguer, mesurer des distances (ranging), communiquer avec ou détecter des objets sur ou sous la surface de l’eau, comme d’autres navires[2]. Deux types de technologie partagent le nom de “sonar” : le sonar passif consiste essentiellement à écouter le son émis par les navires ; le sonar actif consiste à émettre des impulsions sonores et à écouter les échos. Le sonar peut être utilisé comme un moyen de localisation acoustique et de mesure des caractéristiques de l’écho des “cibles” dans l’eau. La localisation acoustique dans l’air était utilisée avant l’introduction du radar. Le sonar peut également être utilisé pour la navigation des robots,[3] et le SODAR (un sonar aérien à visée ascendante) est utilisé pour les études atmosphériques. Le terme sonar est également utilisé pour désigner l’équipement utilisé pour générer et recevoir le son. Les fréquences acoustiques utilisées dans les systèmes sonar varient de très basses (infrasoniques) à extrêmement hautes (ultrasoniques). L’étude des sons sous-marins est connue sous le nom d’acoustique sous-marine ou d’hydroacoustique.