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Ce chapitre expose la théorie et les différentes techniques de mesure de la puissance acoustique.
La puissance acoustique représente le flux d’intensité I à travers une surface S.
Comme pour le niveau sonore, le niveau de puissance acoustique se calcule de la façon suivante Lw=10xlog(W/Wref) avec =10-12W.
Le niveau de puissance permet de caractériser une source sonore (caractéristique intrinsèque à la source) et n’est pas à confondre avec la pression sonore qui permet de quantifier le bruit dans un environnement donné et à une certaine distance de la source. Cette quantité est aussi utilisée comme données d’entrée de codes de calculs en environnement, en salle ou pour les matériels roulants.
Si la source sonore est omnidirectionnelle (source sphérique), la puissance acoustique correspond au produit de l’intensité acoustique avec une surface sphérique virtuelle, ce qui nous donne :
En fonction de la position de la source, un facteur de directivité est utilisé (W=4πr² x I(r) / Q)
Une mesure de puissance acoustique peut être réalisée avec différentes techniques :
La sonde est composée de deux microphones. Il est possible soit d’utiliser une méthode par balayage (scanning) ou point par point.
La puissance acoustique est déterminée en calculant la différence de pression entre les 2 microphones permettant ainsi d’obtenir une estimation de l’intensité acoustique.
Le niveau de puissance permet de caractériser une source sonore (caractéristique intrinsèque à la source) et n’est pas à confondre avec la pression sonore qui permet de quantifier le bruit dans un environnement donné et à une certaine distance de la source. Cette quantité est aussi utilisée comme données d’entrée de codes de calculs en environnement, en salle ou pour les matériels roulants.
Calcul de puissance acoustique avec la méthode intensimétrique
Cette méthode consiste à mesurer, la pression acoustique (approchée par la moyenne des 2 pressions acoustiques mesurées par les 2 micros) et la vitesse des particules, à partir de l’équation d’Euler en considérant une approximation linéaire entre les 2 pressions acoustiques (p1 et p2) . En effet, si les micros sont très proches, il est possible de faire cette approximation.
En outre, la gamme de fréquence utile dépendra de l’espacement entre les deux microphones. En fonction du maillage, il est possible d’obtenir une cartographie plus ou moins précise de la puissance acoustique.
A noter que cette méthode est moins dépendante de l’environnement même s’il est nécessaire de respecter certaines consignes concernant le bruit de fond et les possibles réflexions liées aux parois.
Les normes ISO 9614-1 et ISO 9614-2 décrivent les méthodes de mesures (mesure par intensimétrie).
Sonde d’intensimétrie
La méthode par maillage de microphones standards permet de calculer la moyenne de niveau sonore autour de l’équipement sur une surface donnée.
La puissance acoustique est calculée en multipliant la pression acoustique moyenne par la surface corrigée par un coefficient d’environnement qui peut être calculé par différents moyens (Source de référence, Mesure du temps de réverbération,…).
Si la mesure est réalisée en champ libre (extérieur ou chambre anéchoïque), le coefficient d’environnement est considéré comme nulle.
Enfin, cette méthode ne permet pas d’obtenir de cartographie de la puissance acoustique.
Le choix de la mesure dépendra de la précision demandée, de l’environnement, du type d’équipement et du besoin ou non d’avoir une cartographie de la puissance acoustique.
Pour calculer le niveau sonore en fonction de la puissance acoustique, il y a un module gratuit sur Acouvapp. Vous pouvez y accéder en cliquant sur le bouton ci-dessous.