Calcul de l'intensité sonore d'un casque

[invite37c34b78]

Bonjour,

J'ai réalisé un petit développement afin de pouvoir évaluer quantitativement l'intensité sonore émise par un casque audio. Malheureusement, je ne suis pas certain de ma démarche et, par ce forum, je désirais votre avis pour savoir si j'ai fait juste.

J'ai généré un son de type "sinus parfait" à 1kHz en mettant tous les niveaux de volume de mon ordinateur au maximum. La sortie casque de ma carte son offre alors une amplitude crête-crête de 2,82V (1,41V d'amplitude crête) pour une tension efficace de 1V. Mon casque a une impédance 'Z' de 32ohm et une sensibilité de 105dB pour 1mW de puissance. Ce que j'en conclu:

Puissance: P = Urms^2 / Z = 1^2 / 32 = 31,3 [mW]

Jusque là, juste?

Puis... intensité L = 105 [dB] + 10 * log(0,0313[W]/0,001[W]) = 120 [dB]

Et c'est peut-être là que je suis moins sûr.
Merci d'avance pour votre aide/vos avis.
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[Tropique]

Hello,

A priori, le calcul est correct.

[invite37c34b78]

D'accord, merci.

Pourtant, là où j'ai un doute est que connaissant cette valeur de 120dB, j'aimerais ramener mon son à 0dB (seuil théorique de l'oreille). Je divise alors l'amplitude de mon sinus par 1E+6 mais lors de l'écoute, je ne perçois aucun son. J'augmente alors progressivement l'amplitude et je constate que je commence à entendre qqch lorsque le niveau sonore théorique émis par mon casque (enfin, selon mes calculs ci-dessus) se situe à 30-35dB. Pourtant mon seuil auditif n'est clairement pas à 30dB. J'ai fait déjà quelques tests dans ma vie et ma perte auditive ne dépassait jamais 5dB.

NB: sachant que les très basses/hautes fréquences sont moins bien perçue par l'oreille, c'est pourquoi mon sinus est généré à 1kHz.

Je soupçonne alors toujours une faute de calcul

[Tropique]

Comme tu le remarques, il y a un rapport de 10⁶ entre 0 et 120dB. Ton "générateur" étant digital (forcément), il faudrait, à la louche, qu'il ait 20 bits effectifs de résolution. Ce qui n'est pas le cas.
Il est donc normal que sous un certain niveau, le son disparaisse complètement.
Même avec le matériel adéquat, et en supposant que les chiffres sur lesquels tu te bases soient totalement exacts, il faudrait que tu te mettes dans des conditions très particulières pour pouvoir percevoir des niveaux proches de 0dB: dans l'univers "normal", ce qui semble être le silence complet est en fait à 20dB ou quelque chose comme ça.
Il faudrait une chambre sourde, et y séjourner assez longtemps pour laisser le temps à ton oreille de s'accoutumer.
Et il il faut également être dans des conditions physiologiques favorables, le seuil varie en fonction de la tension artérielle et autres facteurs.
Bref, ce n'est pas gagné.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite37c34b78]

Effectivement je n'avais pas pensé à cela. Bien que le résultat à l'écoute prouve ton explication, je reste un peu étonné car mon soft ne travaille-t-il pas sous 32 bits? Ou même 64 bits? (je génère mes sinus de test sous Matlab). Ou peut-être que par défaut mes variables n'utilisent pas toute la dynamique du soft et c'est pourquoi je pourrais définir un type pour mes variables (je ne connais pas les synthaxes Matlab par coeur mais cela serait l'équivalent en C d'une variable "long").

J'ai aussi pensé à l'idée de baisser le niveau sonore de mon ordinateur et effectuer à nouveau les mesures d'amplitude de sortie de ma carte son afin d'avoir ensuite un rapport inférieur entre mon nouveau son "max" et le 0dB mais je préférerais trouver une solution avec la première variante émise.

[invite37c34b78]

Après réflexion, j'ai peut-être dit une co***rie en parlant d'équivalent "long" en C puisque l'amplitude de mon son est comprise entre 0 et 1. Par contre cela n'enlève en rien l'idée de chercher un type de variable assez précis dans Matlab afin d'utiliser la plus grande gamme de bits (donc au moins 20).

[Tropique]

Ton PC peut travailler en 64 bits, ça ne change rien au fait que la carte son soit sur 16bits.
En plus, comme je l'ai dit, l'estimation que j'ai donnée est à la louche: il est évident qu'on ne sait pas reproduire une sinusoide au moyen d'un seul bit; il y a un coéfficient de pondération qu'il doit être possible de retrouver, qui doit valoir entre un et deux bits.
Et le fait qu'une carte son travaille sur 16bits ne signifie pas qu'elle a une résolution effective de 16bits; c'est toujours moins, d'un facteur qui dépend de la qualité de la carte.

Si tu veux des mesures sérieuses, il faut travailler en analogique: tu sors ton 1Vrms, et tu le passes dans un atténuateur calibré, qui lui aura une résolution infinie.

[invite37c34b78]

Ok merci, je saisis mieux le problème maintenant. Je n'avais pas compris qu'à la base il s'agissait d'un problème quant à la résolution de la carte son.

Merci pour ton aide.

[invite1022d9c6]

bonjour à tous, juste une petite question, d'après tes premiers calculs tu tombes sur un casque qui produit une puissance acoustique de 120 dB je trouve ça bizarre car 120 dB correspond au seuil douloureux de l'oreille humaine avec donc des lésions irréversibles de l'oreille interne? c'est pour ça je suis pour le moment sceptique sur le calcul! néanmoins, j'aimerai bien savoir comment calculer la puissance acoustique que développe mon propre casque lorsque je l'écoute, pourriez vous m'éclairer?

[inviteede7e2b6]

attention au seuil d'audition de ZÉRO dB !

c'est une valeur moyenne pour UNE OREILLE EN PARFAITE SANTÉ !

qui n'a donc subit :

ni écoute au baladeur à donf.

ni "rave partie" ou autre technival.

ni démolition en discothèque.

ni concert rock à la sono délirante.

ni installation "tchac-boum" de Jackie en voiture.

ni réglages de moteurs sans dômes de protection.

ni tout autre agression..... (plongée mal contrôlée)

ce qui élimine pas mal de monde