Bonjour,
J'ai une question en acoustique qui me pose problème:
quelle est la signification physique de l'impédance acoustique?
j'ai lu qu'elle caractérise la résistance d'un milieu matériel à la propagation d'une onde sonore.
Pourtant, la vitesse de propagation d'une onde est plus élevée dans un milieu de grande d'impédance acoustique (Z = masse volumique * célérité)
La "résistance du milieu matériel" correspond-elle alors à l'amortissement de l'onde sonore?
Merci pour votre aide!
Comme interprétation je te propose le rapport entre l'excitation et la réponse à cette excitation du milieu. En élec, c'est le rapport u sur i, tu excite à u et la réponse du milieu est la circualtion d'un courant. Tu soumets à la surpression p et il s'ensuit un déplacement à la vitesse v, etc, sauf qu'en électromag c'est un peu plus sioux, mais c'est la même idée.
dm
Bonjour.
L'impédance acoustique d'un milieu est le rapport entre la puissance par unité de surface transportée par une onde et la vitesse des particules du milieu (je vous passe les constantes).
Elle est égale à:
(la masse volumique multipliée par la vitesse de propagation des ondes).
Pour donner une idée elle est de:
Air 420
eau 1 460 000
acier 47 000 000
Le parallèle avec l'impédance en électricité est loin d'être intuitif. D'autant plus qu'il ne faut faire le parallèle avec l'impédance d'un composant mais avec l'impédance caractéristique d'un milieu (les 377 ohms du vide, par exemple).
De même qu'en électricité il ne faut pas confondre l'impédance d'un milieu avec l'impédance d'un composant, en acoustique il ne faut pas confondre l'impédance d'un milieu avec celle d'un dispositif acoustique.
Pour un dispositif elle est définie comme le rapport entre la pression acoustique (pascals) et le flux (m3/s) du milieu (alternatif, et du aux ondes). Elle se mesure donc en N s / m5.
Pour donner une idée, l'impédance acoustique d'un conduit de section S, longueur L rempli d'un milieu de densité rhô est:
oméga est la pulsation. Le 'j', a la même interprétation qu'en électricité avec le formalisme de impédances.
Au revoir.
Je ne suis pas d'accord avec la définition proposée.
L'impédance est le rapport entre l'excitation et la réponse du milieu.
En acoustique l'excitation est la pression acoustique (exactement la surpression) et non pas la puissance surfacique (ce ne serait pas homogène).
Cette impédance est égale à ro*v dans un espace illimité uniquement.
dm
Re.
Dmeier a raison à propos de "dimensionnellement incorrect": j'ai oublié un carré dans mon texte.
"L'impédance acoustique d'un milieu est le rapport entre la puissance par unité de surface transportée par une onde et la vitesse au carré des particules du milieu"
A+
ok pour le carré oublié, cependant la définition de l'impédance acoustique se fait en termes de surpression et de vitesse (de la particule fluide et non pas des particules du fluide), pour tenir compte d'éventuels déphasages entre ces deux grandeurs. La définition proposée est plutôt une conséquence énergétique qu'une définition.
dm
question peut être bête: quand un haut-parleur émet un son, il impose une certaine variation de pression, et la vitesse particulaire dépend ensuite de l'impédance du milieu; ou il impose une vitesse particulaire et la variation de pression dépend de Z?Envoyé par dmeier
les déplacements de la membrane impose une surpression qui se propage, la vitesse dépend alors du milieu (et des conditions limites).
dm
merci!
j'ai encore un point pas clair: est-ce que plus Z est grand, plus l'amortissement est rapide (en fonction de la distance), ou cela n'a aucun rapport?
Donc si Z est grand, l'onde se propage plus vite, mais est plus rapidement amortie?
non cela n'a pas de rapport, l'absorption est due à la viscosité du fluide.
dm
Bonjour,
Entièrement d’accord avec dmeier (message 4).
En d’autres termes, l’impédance ac. est la pression nécessaire pour induire une vitesse ac. unitaire.
La définition donnée par LPFR n’est « q’ une conséquence énergétique qu'une définition » et en plus, cette conséquence n’est pas la même selon qu’on est en champ libre ou en champ réverbéré (facteur 4).
Pour donner une intuition physique de ce concept d’impédance, disons :
La pression nécessaire pour induire une vitesse ac. dans une tranche de volume est d’autant plus grande que :
1) La masse volumique de la tranche de volume sur laquelle s’applique cette pression est grande.
2) L’épaisseur de cette tranche est importante. En effet, si la vitesse de propagation est grande, l’épaisseur de cette tranche augmentera aussi.
Ces 2 facteurs augmentent l’inertie de la tranche de volume poussée. Donc sa vitesse sera diminuée.
ok. Merci à tous pour vos réponses!
