Son le plus bref possible

[GBo]

Merci pour l'article, excellent tuto de vulgarisation. Pour ce qui est de communiquer par impulsions c'est vrai que le débit serait très bas mais l'avantage serait sa quasi indétectabilité, adapté dans le cas d'un sous-marin furtif transmettant des informations ponctuelles par exemple

C'est là que tu t'illusionnes, si un sous-marin émet pour communiquer avec un autre ou un relais sous-marin, il est repérable, point (et point final pour lui si ça ça trouve). C'est une simple question de logique: si le sous-marin ami, récepteur, arrive à capter un signal, pourquoi veux tu qu'un sous-marin ennemi ou sonde espion dans les parages ne le capte aussi pas puisque le milieu de transmission des ondes acoustiques est par nature partagé ? Je répète que la seule chose que tu pourras masquer, c'est le contenu du message transmis, par du chiffrement, mais pas le fait qu'un message est transmis.
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[Sioux]

Merci. L'assistant 4o n'a-t-il rien dit sur les capacités de ce matériel à produire une unique impulsion, ou sur sa forme (demi-cycle de sinusoide par exemple) ? Le bruit de fond semble surtout un problème pour les basses fréquences.

[ThM55]

On n'entend pas les infrasons et les ultrasons mais ces ondes sonores ont des effets physiologiques en mettant en vibration des tissus du corps humain, ce qui peut être d'ailleurs perceptible et même entraîner des pertes d'audition temporaires. Cela fait l'objet d'études et de normes pour la santé et la sécurité en milieu industriel et médical.

[jiherve]

Bonsoir
en effet on n'entend pas du 40kHz CW mais si on crée un pulse ne comportant que qqs périodes de 40kHz on l'entend très bien même avec une fréquence de répétition basse <10Hz, donc nous y sommes sensibles.
JR

[Biname]

Salut,

Merci. L'assistant 4o n'a-t-il rien dit sur les capacités de ce matériel à produire une unique impulsion, ou sur sa forme (demi-cycle de sinusoide par exemple) ?

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Quelles sont les capacités de ces matériels à produire une unique impulsion, ou sur sa forme (demi-cycle de sinusoïde par exemple) ?

Produire une unique impulsion sonore, comme un demi-cycle de sinusoïde, est une tâche complexe qui nécessite des équipements spécialisés capables de générer des ondes sonores de haute précision. Voici quelques types de matériels et leurs capacités à produire de telles impulsions :
Types de Matériels et leurs Capacités

Transducteurs Piézoélectriques
Capacités : Les transducteurs piézoélectriques sont couramment utilisés pour générer des impulsions ultrasonores. Ils peuvent produire des impulsions très courtes et bien définies, souvent utilisées en applications médicales (ultrasons médicaux) et industrielles (contrôles non destructifs).
Forme d'Impulsion : Les impulsions générées peuvent être modulées pour correspondre à un demi-cycle de sinusoïde, bien que la forme exacte dépende de l'électronique de commande et du matériau piézoélectrique utilisé.

Haut-parleurs Électrodynamiques
Capacités : Les haut-parleurs conventionnels peuvent produire des impulsions sonores, mais leur capacité à générer des impulsions très brèves et bien définies est limitée par la réponse en fréquence et la réponse transitoire de l'élément mobile.
Forme d'Impulsion : Les haut-parleurs sont moins efficaces pour produire des demi-cycles de sinusoïde précis, surtout à des fréquences élevées ou très courtes durées.

Haut-parleurs Plasma
Capacités : Les haut-parleurs à plasma utilisent un arc électrique pour ioniser l'air et créer des impulsions sonores. Ils peuvent produire des ondes sonores très nettes et précises, et sont parfois utilisés pour générer des impulsions uniques.
Forme d'Impulsion : Ils peuvent produire des formes d'onde complexes, y compris des impulsions de type demi-cycle de sinusoïde, mais nécessitent un contrôle électronique précis.

Haut-parleurs Électrostatiques
Capacités : Les haut-parleurs électrostatiques utilisent des champs électrostatiques pour déplacer une membrane, permettant une réponse en fréquence très large et des impulsions précises.
Forme d'Impulsion : Ils sont capables de produire des impulsions proches de formes idéales, comme un demi-cycle de sinusoïde, surtout à des fréquences élevées.

Laser Ultrasonique
Capacités : Utilisés principalement pour la génération d'ultrasons, les lasers ultrasoniques peuvent induire des vibrations ultrasonores précises dans un matériau cible. Ils sont très efficaces pour générer des impulsions ultrasonores courtes et bien définies.
Forme d'Impulsion : La forme de l'impulsion dépend du profil temporel du laser, et il est possible de moduler ce profil pour obtenir un demi-cycle de sinusoïde.

Conclusion

Pour générer une unique impulsion sonore, particulièrement de forme demi-cycle de sinusoïde, les transducteurs piézoélectriques et les lasers ultrasoniques sont parmi les plus efficaces en raison de leur capacité à produire des impulsions très brèves et bien définies. Les haut-parleurs électrostatiques et plasma peuvent également être utilisés, mais avec des limitations liées à la complexité du contrôle nécessaire pour obtenir des formes d'onde précises. Les haut-parleurs électrodynamiques conventionnels, bien qu'utiles pour de nombreuses applications, sont généralement moins adaptés à la production d'impulsions extrêmement courtes et bien définies.

Le bruit de fond semble surtout un problème pour les basses fréquences.

Oui, c'est lié à la forte augmentation de l'atténuation avec la fréquence.
Les tableaux sont le résultat de l'application de cette formule pour l'atténuation à l'air

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Air (température ambiante, 20°C, 50% humidité relative)
α₀ ≈ 0.0002 dB/m/Hz²

[Biname]

Il semble y avoir un pb avec alpha zéro , 0.002db/m est plus probable.
Il y aussi cette source entre autres
https://www.researchgate.net/figure/...fig3_322995033

[Sioux]

Pourriez vous expliciter un peu s'il vous plait car ce que vous dites parait contradictoire : comment peut-on entendre du 40 kHz à plus du double de la limite audible ? Voulez vous dire qu'on le perçoit sans passer par le tympan ?

[f6bes]

Bonsoir
en effet on n'entend pas du 40kHz CW mais si on crée un pulse ne comportant que qqs périodes de 40kHz on l'entend très bien même avec une fréquence de répétition basse <10Hz, donc nous y sommes sensibles.
JR

Bjr Jiherve,
Reste à savoir ce que l'on entend : en CW :un pulse peu etre trés court (le "E" par exemple) si la note est à 40 khz je doute de l'entendre.
J'entendrais (peut etre) l'état de changement de niveau. ( état de comutation)
Bonne journée

[Biname]

En traitement du signal, une impulsion temporelle comporte toutes les fréquences .

Et c'est bien pour cela que le delta permet si bien de caractériser les systèmes en fréquence, puisqu'il les contient toutes.

https://www.wolframalpha.com/input?i...%29%2Ct%2Cw%29

On aurait donc toutes les fréquences sans longueur d'onde et sans onde?

Excellente question !
Je viens de réviser . Pour Dirac sigma=0 et mu=0, l'atténuation est infinie des qu'on s'écarte de mu. Dès que sigma s'écarte de 0, on a une "impulsion" de durée infinie qui contient toutes les fréquences.

Donc, plein de doutes, je dis qu'il n'y a pas de composantes audibles (< 20 kHz) dans une impulsion sonore rectangulaire de 10us(~100kHz) par exemple.

[jiherve]

Bonjour
CW = continuous wave => zero modulation stricto sensu.
Comment peut on entendre du 40kHz ?
amha par détection de l'enveloppe du pulse qui est lui en zone audible donc les variations de pression dues au US sont bien perçues dans certains cas.

JR

[Sioux]

Ah bien. Raison de plus donc, si le but est de ne PAS être audible, pour n'envoyer que des pulses individuels bien espacés. Ce qui me fait penser à l'exact corollaire : une brève interruption dans une note continue. Si elle est suffisamment brève elle ne sera pas perçue. Il pourrait manquer un pulse dans une série de pulses de très haute fréquence par exemple, ou même un blanc de quelques microsecondes dans des fréquences audibles.

[coussin]

Petite anecdote : pour la mesure des audiences TV par Médiamétrie, des signaux ultrasons vers 40kHz sont émis par votre TV identifiant les émissions en cours. Ces signaux, bien entendu inaudibles pour l'oreille humaine, sont captés et traités par les boitiers Médiamétrie.

[jiherve]

re
il semblerait que ce soit du "water marking" mais rien n'indique que cela soit des US ,les radios diffusent également des données inaudibles: signaux horaires, titre du morceau etc etc.
JR

[Sioux]

Ce n'est pas quelque chose dont les fabricants de télé se vantent ou font trop état, javais entendu dire que les ultrasons étaient anxiogènes, bien que non audibles. Aussi d'un klaxon à ultrasons pour "dégager" les piétons devant la voiture. Je ne sais pas si c'est vrai.

[GBo]

Bah non dsl coussin, les tags d'audio wartermarking inséré par les chaines de télé pour être identifiés par les audimètres de Médiamétrie ne sont pas des ultrasons, ça ne passerait pas. 40 KHz ne serait pas compatible avec la numérisation audiovisuelle @ fs = 48 kHz (1/2 fs = 24 kHz) ni avec les pauvres haut-parleurs de télé à bande limitée, ni le pauvre micro de l'audimètre.

Après une petite sur recherche sur le web (comme quoi rien n'est caché), les signaux sont encodés dans la bande des 4078.125 Hz - 8015.625 Hz en utilisant une technique d'étalement de spectre (bien connue en télécommunications), comme décrit dans la norme en vigueur (norme issue des travaux d'une boite française je précise, Kantar Media):

"Open Binding of Content Identifiers"
https://pub.smpte.org/pub/st2112-10/st2112-10-2020.pdf

[jiherve]

re
je n'avais pas trouvé mais je doutais de l'usage d'ultrasons pour les raisons que tu avances.
JR

[coussin]

OK, j'avais vu ça dans cette vidéo : https://youtu.be/HhEwILqZd0g. Dans les commentaires ainsi que dans une autre vidéo de cet auteur, on parle d'ultrasons...
Au temps pour moi donc

[GBo]

Ah OK, ça arrive aux meilleurs. Dans la vidéo de mise au point, Deus Ex Silicium se re-gourre en parlant de 18 kHz à 22 kHz : certaines chaines Hi-Fi avec tweeter de course le passerait pas mais les HP de télé, sorry, ni d'ailleurs les postes de radio FM qui sont également audimatées (la FM est elle-même limitante).

En fait le traitement du signal moderne (résultat d'un siècle de jus de cerveau de véritables génies des maths et de l'ingéniérie) est un peu de la sorcellerie pour certains (y compris pour moi bien que pratiquant), ils n'arrivent pas à imaginer qu'on puisse camoufler des données de faible débit en pleine bande d'audition sans déranger l'écoute.

Un ex. de papier technique parmi d'autres:

"Spread-Spectrum Watermarking of Audio"
https://www.researchgate.net/publica...rking_of_Audio

[Tawahi-Kiwi]

comment peut-on entendre du 40 kHz à plus du double de la limite audible ? Voulez vous dire qu'on le perçoit sans passer par le tympan ?

40 kHz, c'est la frequence courante des bains a ultrasons. Je suis a peu pres sur que si je mets ma tete dedans, je vais percevoir quelque chose vu que je le sens deja avec la main.... (a moins qu'on ne ressente que les frequences beaucoup plus basses (10-20 kHz), mais j'en doute).
Evidemment, dans l'air, sans cavitation, ce n'est peut etre pas la meme chose.

T-K

[GBo]

40 kHz, c'est la frequence courante des bains a ultrasons. Je suis a peu pres sur que si je mets ma tete dedans, je vais percevoir quelque chose vu que je le sens deja avec la main.... (a moins qu'on ne ressente que les frequences beaucoup plus basses (10-20 kHz), mais j'en doute).
Evidemment, dans l'air, sans cavitation, ce n'est peut etre pas la meme chose.
T-K

Bonjour T-K, jiherve parlait de l'enveloppe d'un pulse contenant des ultrasons, qui elle n'est pas à une fréquence ultrasonique et trahit la présence du pulse (c'est un peu comme quand on approchait un smartphone en train de communiquer en GSM près d'un amplificateur audio mal blindé, on entendait très bien l'enveloppe de puissance des "bursts" radio émis par le téléphone. Bien que le GSM soit du 900 MHz ou 1800 MHz, sa nature burstée perturbe les équipements basse fréquence à proximité de l'émetteur radio du téléphone).

Mais rien de tel pour les tags de médiamétrie, c'est bien plus subtil (et passionnant) puisque la modulation des données est cachée par étalement dans un bruit large bande en plein spectre de l'audition d'un humain lambda.

[jiherve]

bonjour
c'est vrai que c'est très savant, bien plus que la modulation de phase support des signaux horaires sur feu FI grandes ondes.
JR

[Sioux]

Si le tympan est trop large ou possède trop d'inertie pour vibrer à plus de 20 kHz il est possible que les ultrasons soient transmis directement à travers les os jusqu'aux nerfs, mais là je travaille sans filet et demande indulgence !