dB et intensité du son

[inviteca6553d9]

Bonjour,

J'utilise le programme Amadeus Pro version 2.0.4 en version d'évaluation pour mon travail de matu.

Quand je fais le spectre de mon enregistrement, j'ai en abscisse la fréquence en Hz et en ordonnée l'intensité du son, mais l'unité de mesure n'est pas précisée et j'en ai vraiment besoin.

Il est noté que pour -30 dB ça fait environ 1.8*10^-2 ... et que -90 fait à peu près 0 ... .

Est-ce que quelqu'un peut m'aider à trouver l'unité en question?

J'ai cherché sur google à convertir les dB en autre chose mais j'ai vu qu'il y avait des dBm, des dBV et encore d'autres sortes et moi je sais pas ce que ça veut dire.

Merci de votre aide
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[phuphus]

Bonjour GaryD,

par définition, les dB n'ont pas de dimension puisque pour les calculer on divise une grandeur physique par une grandeur de référence de même dimension.

Amadeus n'est n'est pas un soft de mesure, et si tu veux la moindre unité physique il va falloir que tu fasse toi-même tout le calibrage de ta chaîne. Je veux bien te donner un coup de main, mais avant cela je dois d'abord savoir ce que tu veux tirer de ce calibrage : analyser des données enregistrée ou bien avoir une idée de ce que tu auras en restitution ?

[inviteca6553d9]

Euh en fait j'ai déjà fait les analyses mais mon prof de TM m'a dit que je devais mettre les unités c'est tout. J'utilise pas vraiment mesures mais plutôt les fréquences où il y a des pics.

Est-ce que ça peut être des milliwatts? J'ai trouvé quelque chose comme ça sur internet.

[inviteca6553d9]

J'ai trouvé une autre source qui dit que c'est une unité de variation de la pression de l'air. Est-ce donc des Pa? Ou existe-il une unité spéciale lorsque l'on parle de son?

[A voir en vidéo sur Futura]

[phuphus]

Re-bonsoir GaryD,

j'ai vraiment besoin que tu me dises la finalité de ton soft. Sans cela, impossible de te dire si ce que tu vois est représentatif d'une tension, d'un niveau relatif purement numérique (PCM linéaire), d'une pression acoustique, d'une vitesse vibratoire ou même d'une température... A la base, ce niveau n'est rien d'autre qu'un niveau numérique, pour lequel 0dB représente la limite de la saturation.

Je vais prendre un exemple, cela t'incitera très certainement à me donner la finalité du truc

Imaginons que tu utilises Amadeus Pro en tant que source sonore. Tu as une piste que tu dois jouer, que tu veux analyser. Cette piste est un bête sinus 1kHz, généré en 16 bits, à 50%. En 16 bits, les informations numériques s'étalent entre -32768 et +32767. Avec une amplitude de 50%, ton sinus 1kHz va osciller entre -16384 et +16384. Comme ces niveaux numériques servent, au niveau des convertisseurs de ta carte son, à générer une tension, le calcul des dB se fait avec une formule du style 20*log(L/Lref) . Donc ici, le pic à 1kHz dans l'analyse spectrale apparaîtra à -9dB (rms et hors effets de bord de la FFT, je ne vais pour l'instant pas t'embêter avec cela).

Imaginons que ta carte son ait un niveau de sortie de +/- 2V en pleine échelle. Comme ton sinus a été généré à 50% de la pleine échelle, alors ton signal sera converti en un signal électrique de +/- 1V, soient 0.707 Vrms.

Soit en dBV (référence = 1Vrms) : 20*log(0.707/1) = -3dBV
Soit en dBu (référence = 0.775Vrms) : 20*log(0.707/0.775) = -0.8dBu

Ton ampli est réglé sur un -12dB. Un ampli classique possède un facteur d'amplification de 26dB (multiplication par 20). Réglé à -12dB, le facteur d'amplification effectif sera de 14dB.

Tu récupères donc en sortie de ton ampli +11 dBV, ou encore +13.2 dBu. De manière plus simple, tu as en sortie de ton ampli un sinus 1kHz de 3.54 Vrms. Le tout attaque une seule enceinte dont la sensibilité est donnée à 91dB pour 2.83Vrms à 1m.

A 1m, tu auras donc un signal de pression acoustique de 91 + 20*log(3.54/2.83) = 93dB

La pression acoustique est calculée à partir d'une pression de référence égale à 20e-6 Pa. La pression sonore de ton signal sera donc de :
20e-6*10^(93/20) = 0.89 Pa (rms).

Pour résumer :
- dans Amadeus, tu as juste un niveau relatif à une saturation numérique.
- pour mettre de la physique derrière tout cela, tu dois maîtriser les gains de toute ta chaîne d'acquisition / restitution.

[phuphus]

... pour compléter ce que je viens d'écrire, et pour me remettre dans ta problématique : mettre des unités dans Amadeus.

Dans mon exemple précédent, le gain total de ta chaîne est de 102dB (réf. 20e-6 Pa). Tu peux donc considérer que dans Amadeus, 0dB = 2.52 Pa (rms).

Si ce qui t'intéresse est de faire une analyse d'un signal enregistré, alors il faut faire le même travail sur toute la chaîne d'acquisition, et ce n'est qu'à l'issue de ce travail que tu pourras mettre non seulement des unités mais aussi un niveau réel dans Amadeus. Il te faudra donc connaître :
- la sensibilité de ton microphone, donnée en général en V/Pa
- le gain de ton préampli micro
- le niveau d'entrée nominal de ta carte son

Et ce sera bon !

Pour la dimension physique de ton signal, elle est homogène à ce que te donne le capteur d'origine (en l'absence de traitement autre qu'un gain pur), donc :
- enregistrement fait avec un accéléromètre : tu as dans Amadeus des m/s^2
- enregistrement fait au vélocimètre laser : tu as des m/s
- enregistrement fait avec un capteur de déplacement : tu as des m
- enregistrement fait avec un thermocouple : tu as des kelvins
- enregistrement fait avec une sonde à effet Hall : tu as des teslas
- etc.

Quasiment tous les capteurs qui existent finissent tôt à tard par délivrer une tension, donc tu peux tout ramener à des V, mais encore une fois si tu manipules des dB, seule la connaissance des sensibilités / gains de tous les maillons de ta chaîne permet de mettre de la physique derrière ces dB.

[invite2313209787891133]

Bonjour

Il s'agit du rapport sur le signal maximal que la carte son peut accepter avant de saturer.
0dB correspond à 100% de la plage dynamique, puis chaque fois que l'on descend de 6dB on divise la valeur du signal par 2.
Admettons que la dynamique soit de 100% pour un signal de 1V c/c tu aura alors 50% de la plage pour 0.5V c/c, ou un signal de -6dB; 25% de la plage pour 0.25V c/c ou -12dB etc.

-30dB fait environ 3% de la plage

[invitef17c7c8d]

A mon sens pour éviter toutes ces tracasseries de règles de trois sur la chaine de mesure et pour définitivement pouvoir utiliser ce type d'analyseur (qualitatif) comme sonomètre (quantitatif), ce serait de trouver un système de calibrage mécanique.

Je m'explique.
Il existe des pistophones pour la calibration. Mais tout le monde ne peux pas s'en payer un avec la maintenance de calibrage derrière.

Je pensais à ce qu'un acousticien comme phuphus puisse "inventer" un calibreur de microphone basé sur des systèmes mécaniques simples, reproductible par quiconque.

Un type de système auquel je pense serait par exmple:

Un tuyau type PVC de longueur 1m, de section Xcm², donne tel niveau (un spectre type 1/3 d'octave) lorsqu'on lache une bille en acier de X grammes d'une hauteur de 50cm au dessus du tuyau...

De même avec une plaque en acier...
Mais on peut certainement trouver mieux.

Phuphus calibre ces systèmes étalons dans son labo et en communique les sensibilités au monde entier.
Avec cela, n'importe qui pourrait avoir un sonomètre digne de ce nom chez lui à moindre coût.

[inviteca6553d9]

En fait mon travail consistait à traiter du son du piano. J'ai du enregistrer le son de différentes cordes mises en vibration pour comprendre pourquoi le piano était fait avec des cordes d'acier. Ensuite, j'ai utilisé Amadeus pour analyser la fréquence de base et les harmoniques de ces expériences, et j'ai aussi comparé un peu l'amplitude des pics, mais pas en détail. Tu me parles de finalité du soft mais je ne sais pas quoi te dire de plus. Le but était de comparer les fréquences, si elles étaient étalées ou réduites à la fondamentale et à ses harmoniques, etc...

Sinon j'utilise un mac book pour l'analyse est-ce que ça change si on utilise un autre ordi? (Si j'ai bien compris c'est par rapport à la carte son?)

J'ai pas non plus vraiment compris ton exemple. En fait, j'utilise pas d'ampli, juste un micro pour enregistrer le son.

Et pourquoi vous parlez de calibrage? Je suis vraiment largué. Il faut faire tout ça pour trouver une unité?

Merci à tous pour votre aide

[phuphus]

Bonjour GaryD,

un microphone est un capteur de pression acoustique, il capte donc des pascals (Pa). La courbe temporelle affichée dans Amadeus sera proportionnelle à cette pression acoustique, mais encore une fois tant que tu ne connaîtras pas le gain de toute ta chaîne d'acquisition tu ne pourras pas coller d'unité ni de dimension aux données numériques dans Amadeus. Amadeus, lui, ne gère que des nombres.

Pour les fréquences, s'il s'agit d'une densité spectrale d'amplitude comme dans la plupart des logiciels musicaux, alors l'axe des ordonnées est en 1/racine(Hz). En échelle log, on obtient des dB/racine(Hz). Les dB étant sans dimension, donc pas d'unité non plus !!

Le mieux que tu puisses faire pour un axe des ordonnées de ton spectre, c'est de spécifier :

dB/racine(Hz) (réf = xxx Pa)

Mais pour avoir le niveau de référence, alors oui, un calibrage est nécessaire, sauf à connaître à priori les sensibilités / gains de tous les maillons de ta chaîne, ces maillons étant :
- microphone
- péampli micro de ta carte son
- niveau nominal des convertisseurs analogique / numérique de ta carte son


Petite question supplémentaire : peux-tu nous donner tes résultats et tes conclusions ? Es-tu sûr que les résultats d'une seule analyse spectrale sont suffisants pour justifier le matériau des cordes de piano ?

[invite2313209787891133]

En fait mon travail consistait à traiter du son du piano. J'ai du enregistrer le son de différentes cordes mises en vibration pour comprendre pourquoi le piano était fait avec des cordes d'acier. Ensuite, j'ai utilisé Amadeus pour analyser la fréquence de base et les harmoniques de ces expériences, et j'ai aussi comparé un peu l'amplitude des pics, mais pas en détail. Tu me parles de finalité du soft mais je ne sais pas quoi te dire de plus. Le but était de comparer les fréquences, si elles étaient étalées ou réduites à la fondamentale et à ses harmoniques, etc...

Sinon j'utilise un mac book pour l'analyse est-ce que ça change si on utilise un autre ordi? (Si j'ai bien compris c'est par rapport à la carte son?)

J'ai pas non plus vraiment compris ton exemple. En fait, j'utilise pas d'ampli, juste un micro pour enregistrer le son.

Et pourquoi vous parlez de calibrage? Je suis vraiment largué. Il faut faire tout ça pour trouver une unité?

Merci à tous pour votre aide

J'ai répondu à ta question au dessus: L'échelle que tu vois sur ton logiciel est une échelle de la plage dynamique de ton enregistreur (carte son ou dictaphone). Il est absolument fantaisiste d'espérer remonter à l'intensité réelle du son par ce biais. Un autre enregistreur n'aura pas la même dynamique, le positionnement du micro peut tout changer également.

[inviteca6553d9]

Ok merci à tout le monde, je crois que j'ai compris. Je mettrai que l'intensité est calculée en Pa, mais que on connait pas l'échelle.

Je n'ai pas fait qu'une seule analyse spectrale, j'ai fait 4 enregistrements de chaque corde de matière différente et je conclue que l'acier est le mieux (dans ceux comparés) car :

cité tel quel de mon analyse :

Quatre raisons font que l’acier est utilisé. Tout d’abord, c’est celui, avec le laiton, dont le son est le plus pur, limité à sa fondamentale et à ses harmoniques, alors que le fer, l’alu et le cuivre ont un son plus étalé.
Par ailleurs, l’acier est peu déformable, comme le fer et le cuivre, alors que l’alu est beaucoup trop élastique (il s’est étiré de plusieurs centimètres sous l’action des poids) et ne tiendrait pas à l’usure des années; le laiton, lui, est beaucoup trop rigide et donc trop dur à tordre, ce qui est gênant pour l’accordage comme pour la fixation des cordes.

Bien que l’acier ait déjà distancé tous ses adversaires, une nouvelle raison le rend idéal pour la tâche : sa solidité lui permet de supporter de hautes tensions, ce qui est indispensable dans un piano (environ 80 kg de tension par corde).
De plus, l’acier, le fer, le cuivre et le laiton ont des masses volumiques assez importantes. Cela permet donc d’avoir un diamètre et/ou une longueur de corde plus petits que l’alu, et donc, de limiter la grandeur du piano, alors que si l’on avait voulu prendre ce dernier, la longueur et l’épaisseur des cordes l’auraient certainement rendu beaucoup moins pratique à construire.

Encore merci à tous pour votre aide j'étais totalement dépassé
L’acier est donc pratique tout en ayant un son assez pur, le rendant idéal pour les cordes du piano.

[invite2313209787891133]

Ok merci à tout le monde, je crois que j'ai compris. Je mettrai que l'intensité est calculée en Pa, mais que on connait pas l'échelle.

Il est très probable que l'échelle de conversion ne soit pas linéaire non plus.

[inviteca6553d9]

D'accord, merci, alors je vais essayer de passer discrètement cela sous silence...

[phuphus]

Il est très probable que l'échelle de conversion ne soit pas linéaire non plus.

Bonsoir Dudulle,

Tu veux parler des dB ou bien des conversions analogique / numérique et N / A ? J'ai rarement rencontré de fichiers audio codés en µ-law au niveau home-studio ou cartes son, et encore moins de convertisseurs qui n'étaient pas utilisés en linéaire. As-tu des exemples ?

@ GaryD : tes arguments se défendent, notamment au niveau de la tension des cordes. Sans compter que l'acier des cordes à piano possède une limite à la rupture Rm très élevée. Par contre, je ne suis pas trop d'accord sur la pureté du son. Je ne dis pas qu'il faut que tu mettes complètement de côté ton argument de pureté, c'est comme cela que tu vois les choses et si tu as des arguments pour le défendre alors cela me convient. Simplement, en marge de ton travail, tu peux jeter un coup d'oeil ici si le sujet du son du piano t'intéresse et que tu veux aller plus loin :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Inharmo...C3%A9_du_piano

[invite2313209787891133]

Bonsoir Dudulle,

Tu veux parler des dB ou bien des conversions analogique / numérique et N / A ?

Je veux parler de la conversion entre dP/P et l'échelle indiquée par son logiciel (je répondais directement à sa remarque).

[inviteca6553d9]

Je traite en effet de l'inharmonicité dans un autre chapitre, tout comme de l'effet du couplage des cordes (2 ou 3 cordes selon la hauteur des notes) (et bien sûr que 1 dans les basses)

Cependant, par pureté du son, j'entendais que les pics étaient bien droits, alors que l'alu, par exemple, a des pics plus élargis vers la base. Or pour un instrument, les fréquences doivent être limitées à la fondamentale et à ses harmoniques. C'est plus visuel avec les graphes.

Bonne soirée

[inviteca6553d9]

En fait, ça veut dire quoi dP et P? Est-ce une autre unité ou c'est pour la conversion entre le son et la carte graphique (excusez-moi si c'est mal exprimé mais je ne comprends pas très bien ces problèmes informatiques)

[invite2313209787891133]

dP est la variation de pression provoquée par le son, et P la pression atmosphérique. L'échelle en décibel est en fait directement reliée à ce rapport.

[phuphus]

Bonsoir à tous les deux,

@ GaryD : ok, je vois que ton travail est bien plus complet que ce que tu en as laissé filtré jusqu'à maintenant ! Tu m'en vois ravi !

L'étalement des pics n'est pas forcément représentatif d'une pureté de raie spectrale. Sauf à analyser un signal généré sous Matlab dont la période est un multiple entier de la période de l'harmonique considéré, et ce sans fenêtrage, tu n'auras jamais un pic parfait. Tu peux le vérifier en générant un bête sinus sous Amadeus et en l'analysant : je pense que tu n'obtiendras pas un pic parfait, mais au contraire un pic étalé. Et pourtant, tu as généré un sinus parfait... Ce sont des conséquences normales de la transformée de Fourier discrète, utilisée pour faire l'analyse fréquentielle. En gros, l'étalement des raies peut être lié à :
- une modulation d'amplitude ou de fréquence, avec une fréquence de modulation inférieure à la précision fréquentielle de ton analyse. On rejoint ici un critère de pureté harmonique.
- un amortissement plus grand dans le cas de la corde en alu utilisée : une telle corde sonnerait donc moins longtemps que la corde en acier, et là on a un excellent critère de choix de matériau
- un biais d'analyse dû au principe même de la transformée de Fourier discrète

@ Dudulle : ce qu'Amadeus affiche est uniquement fonction du dP seul. Dans le cas d'un sonomètre affichant des dB par exemple, la pression de référence utilisée est le dP seul égal à 20e-6 Pa (rms). De même, un microphone est un capteur de dP et non de dP/P (la "chambre" derrière la capsule microphonique est égalisée en permanence à la pression atmosphérique). Cela va même plus loin puisque certains microphones vont jusqu'à compenser leur propre influence sur les ondes acoustiques : c'est ce que l'on appelle des microphones de champ libre (ils renvoient le signal qui aurait été là sans la présence du microphone), par opposition aux microphones de pression qui renvoient un signal représentatif de ce que capte directement leur capsule (donc forcément, l'onde qu'elle capte est influencée par la présence même du microphone).

[Etorre]

Bonjour GaryD,

par définition, les dB n'ont pas de dimension puisque pour les calculer on divise une grandeur physique par une grandeur de référence de même dimension.

Amadeus n'est n'est pas un soft de mesure, et si tu veux la moindre unité physique il va falloir que tu fasse toi-même tout le calibrage de ta chaîne. Je veux bien te donner un coup de main, mais avant cela je dois d'abord savoir ce que tu veux tirer de ce calibrage : analyser des données enregistrée ou bien avoir une idée de ce que tu auras en restitution ?

hum, les bel, ce sont des dizaine de décibel, donc ca reste une unité, au même titre que les radians. Sans dimension je concède.

[phuphus]

Bonsoir Etorre,

certes, mais sans une mention de référence, des dB ne valent pas grand chose :

dB/racine(Hz) (réf = xxx Pa)

[inviteca6553d9]

Bonsoir à tous les deux,

@ GaryD : ok, je vois que ton travail est bien plus complet que ce que tu en as laissé filtré jusqu'à maintenant ! Tu m'en vois ravi !

L'étalement des pics n'est pas forcément représentatif d'une pureté de raie spectrale. Sauf à analyser un signal généré sous Matlab dont la période est un multiple entier de la période de l'harmonique considéré, et ce sans fenêtrage, tu n'auras jamais un pic parfait. Tu peux le vérifier en générant un bête sinus sous Amadeus et en l'analysant : je pense que tu n'obtiendras pas un pic parfait, mais au contraire un pic étalé. Et pourtant, tu as généré un sinus parfait... Ce sont des conséquences normales de la transformée de Fourier discrète, utilisée pour faire l'analyse fréquentielle. En gros, l'étalement des raies peut être lié à :
- une modulation d'amplitude ou de fréquence, avec une fréquence de modulation inférieure à la précision fréquentielle de ton analyse. On rejoint ici un critère de pureté harmonique.
- un amortissement plus grand dans le cas de la corde en alu utilisée : une telle corde sonnerait donc moins longtemps que la corde en acier, et là on a un excellent critère de choix de matériau
- un biais d'analyse dû au principe même de la transformée de Fourier discrète

@ Dudulle : ce qu'Amadeus affiche est uniquement fonction du dP seul. Dans le cas d'un sonomètre affichant des dB par exemple, la pression de référence utilisée est le dP seul égal à 20e-6 Pa (rms). De même, un microphone est un capteur de dP et non de dP/P (la "chambre" derrière la capsule microphonique est égalisée en permanence à la pression atmosphérique). Cela va même plus loin puisque certains microphones vont jusqu'à compenser leur propre influence sur les ondes acoustiques : c'est ce que l'on appelle des microphones de champ libre (ils renvoient le signal qui aurait été là sans la présence du microphone), par opposition aux microphones de pression qui renvoient un signal représentatif de ce que capte directement leur capsule (donc forcément, l'onde qu'elle capte est influencée par la présence même du microphone).

Je suis tout à fait d'accord que le logiciel peut éventuellement générer lui-même un certain étalement, d'autant plus qu'il y a du bruit ambiant, mais les expériences ayant été faites le même après-midi et analysées avec le même programme, les différences obtenues dans la comparaison me paraissent juste. Le programme influera de la même manière sur tous les enregistrements, non?

Mon TM traite en fait de l'influence des éléments qui interviennent dans la création du son du piano, je parle donc des cordes (l'influence de la composition, couplage à 2 et 3 cordes et inharmonicité) et des marteaux (influence de la dureté ou de la mollesse du feutre sur le son, expérimentalement). Je termine en disant que des compositeurs utilisent les caractéristiques physiques du piano pour faire des oeuvres originales, comme George Crumb et ses Mikrokosmos ou John Cage et ses pianos préparés.

Sinon, je ne peux pas utiliser les dB comme unité, car ce n'est pas les chiffres qu'affichent Amadeus, bien qu'il note en dessus ce que ça vaut en dB. L'unité pourrait donc être des dP? Mais si j'ai bien compris, ça revient à des pascals dont on ne connaît pas vraiment l'échelle (que celle-ci soit linéaire ou pas)(cf plus haut)

[phuphus]

Bonsoir GaryD,

pour que le programme influence de la même manière tous les enregistrements, il faut réunir des conditions qui expérimentalement sont impossibles :
- mêmes conditions initiales pour chaque enregistrement (donc notamment même frappe sur les différentes cordes)
- même nombre de périodes d'analyse pour chaque harmonique (ce qui est rigoureusement impossible !)
- etc.

En pratique, tu as raison, tu peux mettre de côté tous ces chipotages qui sont plutôt d'ordre mathématique, et considérer que l'analyse spectrale que te renvoie Amadeus est représentative de la physique du phénomène. Même si ce n'est pas rigoureusement exact, ça n'est pas trop faux et cela te permet d'avancer sur ton sujet. Tu as bien le temps de t'intéresser aux difficultés de l'analyse de signaux dits arbitraires, dans quelques années si ton parcours te mène par là.

Concernant cette histoire d'unités, pourrais-tu nous mettre une copie d'écran de ce que renvoie Amadeus :
- en affichage temporel
- en affichage fréquentiel

cela nous aiderait... Je pense déjà savoir qu'il te donne juste les valeurs numériques de chaque échantillon en temporel (donc entre -32768 et +32767 si tu es en 16 bits), et une échelle à 0dB max en fréquentiel, mais au moins on sera sûrs.

De plus, pourrais-tu mettre une copie d'écran de tes signaux enregistrés, alignés en multipiste (calage du début de chaque réponse impulsionnelle), et normalisés ? Cela permettrait de confirmer que l'étalement des raies spectrales dans le cas de l'alu est bien dû à un amortissement plus élevé.

[inviteca6553d9]

Voilà ce qu'il note. Quand je mets le curseur dans la fenêtre, il me met en plus la fréquence et les décibels du point choisit en haut dans la barre, à la place de -- (ex : 440Hz/-30dB). Mais il n'y a pas d'ordonnée sur l'ordonnée, même quand je vais sous préférence (je peux modifier l'échelle, et si je mets en logarithme il me met en dB, mais j'ai pas utilisé les log car on voit moins, le bruit ambiant ressort trop).

[inviteca6553d9]

Bonsoir GaryD,

pour que le programme influence de la même manière tous les enregistrements, il faut réunir des conditions qui expérimentalement sont impossibles :
- mêmes conditions initiales pour chaque enregistrement (donc notamment même frappe sur les différentes cordes)
- même nombre de périodes d'analyse pour chaque harmonique (ce qui est rigoureusement impossible !)
- etc.

En pratique, tu as raison, tu peux mettre de côté tous ces chipotages qui sont plutôt d'ordre mathématique, et considérer que l'analyse spectrale que te renvoie Amadeus est représentative de la physique du phénomène. Même si ce n'est pas rigoureusement exact, ça n'est pas trop faux et cela te permet d'avancer sur ton sujet. Tu as bien le temps de t'intéresser aux difficultés de l'analyse de signaux dits arbitraires, dans quelques années si ton parcours te mène par là.

Concernant cette histoire d'unités, pourrais-tu nous mettre une copie d'écran de ce que renvoie Amadeus :
- en affichage temporel
- en affichage fréquentiel

cela nous aiderait... Je pense déjà savoir qu'il te donne juste les valeurs numériques de chaque échantillon en temporel (donc entre -32768 et +32767 si tu es en 16 bits), et une échelle à 0dB max en fréquentiel, mais au moins on sera sûrs.

De plus, pourrais-tu mettre une copie d'écran de tes signaux enregistrés, alignés en multipiste (calage du début de chaque réponse impulsionnelle), et normalisés ? Cela permettrait de confirmer que l'étalement des raies spectrales dans le cas de l'alu est bien dû à un amortissement plus élevé.

Si tu veux autre chose que le spectre que j'ai mis là, explique moi mieux ce que tu veux car je n'ai pas compris. Je t'ai mis là le spectre du la4. Je n'ai pas non plus compris ce qu'était des calages du début de chaque réponse impulsionnelle. Désolé, mais je ne maîtrise pas très bien l'informatique.

[phuphus]

Bonsoir GaryD,

j'ai téléchargé une version d'essai de Amadeus Pro pour vérifier ce qu'il affiche. Apparemment, il travaille en valeurs normalisées, donc pleine échelle = 1. Sur ton exemple, cela veut dire que les fréquences suivantes possèdent les amplitudes suivantes :
- 440 Hz : 0.77% de la pleine échelle
- 880 Hz : 0.50% de la peine échelle
- etc.

En dB, il travaille en amplitude, donc 20*log(L/Lref). Ici, Lref = 1, de manière à avoir 0dB pour la pleine échelle (c'est donc ce que nous t'avions déjà dit avec Dudulle). Ce qui devrait te donner, si tu balades ton curseur pour avoir les valeurs en dB :
- 440 Hz : 20*log(0.0077) = -42.3dB
- 880 Hz : 20*log(0.0050) = -46.0dB
- etc.

Tant que tu n'as pas défini quelle grandeur t'intéressait (pression acoustique captée par ton micro, en pascals, ou bien tension électrique convertie par ta carte son, en volts), l'unité de l'axe des ordonnées du spectre est 1/racine(Hz). Maintenant, imagine que ta carte son accepte en entrée des signaux de +/- 2.24V (valeur prise au hasard). Dans ce cas, tu sais donc que la pleine échelle correspond à +/- 2.24V, soit :
- 440 Hz : 0.0077*2.24 = +/-0.017V
- 880 Hz : 0.0050*2.24 = +/-0.011V
- etc.

Donc si c'est la tension électrique en entrée de ta carte son qui t'intéresse, tu multiplies les valeurs de l'axe des ordonnées de ton spectre par la pleine échelle (donc dans l'exemple 2.24), et tes unités deviennent des V/racine(Hz). En gardant en tête que ce que tu exprimes ici sont des valeurs crête (je ne sais pas du tout s'il y a obligation de mettre tout cela en rms...).

Si maintenant tu veux te ramener à la pression acoustique captée par ton micro, donc au signal physique en soi, il te faudra connaître :
- la sensibilité de ton micro
- le gain de l'entrée de ta carte son
- ou à défaut étalonner le système, grâce à la génération d'une pression acoustique connue (par exemple avec un pistonphone)

Je te donne un exemple complet. Tu possèdes ce microphone :
http://docs-europe.electrocomponents...6b80b6cb48.pdf
dont la sensibilité est donnée à -65dB (réf. = 1V/µbar). Cela donne donc grosso modo 500µV/µB, soient 5mV/Pa.

Tu sais donc que si la pression rms captée par le microphone est de 1Pa, ce dernier te délivre une tension électrique de 5mV rms. Comme tu fais de l'analyse spectrale fréquence par fréquence, alors on va simplifier les choses dès maintenant, et virer toute considération de valeur rms (en effet, en sinus, la valeur crête est proportionnelle à la valeur rms). Donc de manière simple, si ton micro capte un signal de 1Pa crête, il délivre 5mV crête. De même, s'il capte un signal de +/- 1Pa, il délivre une tension de +/- 5mV.

Le gain de l'entrée micro de ta carte son est réglé à *10. Du coup, si ton micro capte un signal de +/- 1Pa, il délivre une tension de +/- 5mV, et la carte amplifie la tension électrique du microphone qui devient +/- 50mV.

Enfin, la pleine échelle des convertisseurs analogique / numérique de ta carte son est de +/- 2.24V. Avec +/- 50mV, tu obtiendras une amplitude numérique dans Amadeus Pro de +/-0.0223 (=0.050/2.24), et si ton signal est un sinus pur tu auras une raie spectrale à cette fréquence unique et d'amplitude 2.23e-2, soient -33.0dB .

La question est : quelle pression acoustique aurait été nécessaire pour arriver à la limite de la saturation des convertisseurs de ta carte ? En d'autres termes, quelle est la sensibilité globale de toute ta chaîne d'acquisition ? Il faut faire le chemin inverse.

Saturation des convertisseurs de ta carte = +/- 2.24V
Signal délivré par le microphone dans ce cas = +/- 0.224V
Pression acoustique correspondante = 0.224/0.005 = +/-44.8 Pa

Voilà, dans cet exemple-là, tu sais donc que lorsque tu as un pic d'amplitude 1 sur Amadeus Pro, le signal acoustique correspondant est une sinusoïde de 44.8 Pa crête. Tu prends donc l'échelle des ordonnées de ton spectre dans Amadeus, tu multiplies tout par 44.8, et tu peux ajouter au dessus de l'axe des ordonnées : "Pa/racine(Hz)".



Deuxième partie du message : affichage des courbes temporelles alignées et normalisées. De manière à éliminer toute différence de niveau d'enregistrement, on va donner à tous les signaux la même amplitude crête. Je ne sais pas comment cela se passe dans Amadeus Pro, mais tous les softs audio que je connais savent faire cela, et c'est appelé "normalisation". Le tout est de normaliser tous tes enregistrement à la même valeur (par exemple, 90% de la pleine échelle).

Ensuite, tu tailles le début de chaque enregistrement de manière à ce que les blancs de début fassent tous la même longueur.

Enfin, tu affiches tes 4 enregistrement l'un au dessus de l'autre en multipiste. Tu peux voir en pièce jointe un exemple de ce que cela donnerait pour 2 enregistrement différents.

On voir bien sur l'exemple joint que le signal du bas est plus amorti que le signal du haut : il "meurt" plus vite. Cela se traduira par des raies spectrales plus étalées.




Désolé si cette réponse est loin du simple : "l'unité que tu dois mettre est ...", mais les choses sont un peu plus compliquées que cela, et le but est tout de même que tu comprennes un minimum ce que tu fais. Par contre, j'ai comme l'impression que tu es encore un peu dans le flou quant à la physique du son, et encore plus sur les microphones et autres cartes son. Du coup, difficile de saisir tout ce que j'ai écrit ici. Me trompe-je ?

[inviteca6553d9]

Merci beaucoup pour ta réponse. J'ai compris en gros, je vais maintenant me pencher dessus avec plus d'attention et je te referai signe si je comprends pas, mais je pense que je devrais me débrouiller en cherchant les détails compliqués sur Google.

Merci beaucoup de t'être donné tout ce mal pour m'expliquer cela, et merci aussi à tous les autres qui m'ont répondu.