Précis d'électro-acoustique , livre ebook
155
pages
Français
Ebooks
2007
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Publié par
Date de parution
01 mars 2007
EAN13
9782759801862
Langue
Français
Poids de l'ouvrage
3 Mo
Destiné à l'enseignement supérieur, ce précis expose en termes clairs et concis les connaissances essentielles en électro- acoustique. Il traite successivement : les bases essentielles de l'acoustique (propagation, niveaux d'énergie) ; les haut-parleurs (rayonnements, fonctions de transfert, enceintes acoustiques, pavillons) ; les caractéristiques du son ; les principes des microphones (moyens d'obtention d'une tension électrique) ; les différents types de microphones (dynamiques, statiques) et leurs directivités ; les techniques de prise de son actuelles. Quelques enceintes acoustiques remarquables sont décrites à la fin de l'ouvrage. Ce précis est dérivé d'un cours donné à l'Institut Supérieur d'Electronique de Paris. Volontairement court par rapport à l'étendue du domaine abordé, il expose en termes concis et clairs l'essentiel des connaissances en la matière. Les requis en mathématiques et en physique sont ceux des écoles d'ingénieurs et d'université (premier cycle). Des exercices sont proposés, avec leurs corrigés.
Voir
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Date de parution
01 mars 2007
EAN13
9782759801862
Langue
Français
Poids de l'ouvrage
3 Mo
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Précis d’électroacoustique Prise de son et reproduction
Dominique Fellot
Précis d’électroacoustique Prise de son et reproduction
17, avenue du Hoggar Parc d’activités de Courtabœuf, BP 112 91944 Les Ulis Cedex A, France
Conception graphique de la couverture: Juliette Baily Photographies de couverture: tête microphonique TrinnovMontoya ; c Sébastien cenceinte Elipson 4240. Elipson
Figures 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 6.2, 6.3, 6.4, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 6.10 extraites de l’ouvrageThéorie et pratique de la prise de son stéréophoniquede Christian Hugonnet et Pierre Walder ; avec l’aimable autorisation des éditions Eyrolles. cGroupe Eyrolles 1998
Composition : epress Imprimé en France
c2007, EDP Sciences, 17, avenue du Hoggar, BP 112, Parc d’activités de Courtabœuf, 91944 Les Ulis Cedex A Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous procédés réservés pour tous pays. Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans le présent ouvrage, faite sans l’autorisation de l’éditeur est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d’une part, les reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utili-sation collective, et d’autre part, les courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées (art. L. 122-4, L. 122-5 et L. 335-2 du Code de la propriété intellectuelle). Des photocopies payantes peuvent être réalisées avec l’accord de l’éditeur. S’adresser au : Centre français d’exploitation du droit de copie, 3, rue Hautefeuille, 75006 Paris. Tél. : 01 43 26 95 35.
ISBNEDP Sciences 978-2-86883-960-2
Table
des
Remerciements
Préface
Avantpropos
1
2
matières
Notions d’acoustique 1.1 Propagation des ondes sonores . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1 Rappels de thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2 Propagation d’ondes planes dans un tuyau de section constanteS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3 Propagation d’ondes dans l’espace . . . . . . . . . . . . 1.1.4 Vitesse du son. Influence dePet deT. . . . . . . . . . 1.1.5 Considérations énergétiques. Intensité acoustique ou niveau sonore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.6 Impédances acoustiques complexes . . . . . . . . . . . . 1.1.7 Application aux ondes planes et sphériques . . . . . . . 1.1.8 Sources théoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.9 Propagation d’ondes planes dans les pavillons . . . . . 1.2 Analyse par schémas équivalents . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1 Analogies mécanoélectroacoustiques . . . . . . . . . . 1.2.2 Énergies mises en œuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hautparleurs 2.1 Hautparleur électrodynamique à cône . . . . . . . . . . . . . . x 2.1.1 Fonction de transfert en courant . . . . . . . . . . . . I x 2.1.2 Fonction de transfert en tension . . . . . . . . . . . . U 2.1.3 Impédance du hautparleur . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4 Rendement du hautparleur . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.5 Formule du rendement selon Thiele et Small . . . . . . . 2.1.6 Schéma équivalent acoustique . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Enceinte close . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Enceinte à évent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vii
ix
xi
1 1 1
2 7 12
12 13 15 16 23 29 29 31
33 33 34 35 37 38 40 40 41 43
iv
3
4
2.4
2.5 2.6
2.7
Précis d’électroacoustique
2.3.1 Analyse du schéma équivalent . . . . . . . . . . . 2.3.2 Rendement du bassreflex à évent . . . . . . . . . 2.3.3 Impédance d’entrée du système . . . . . . . . . . Hautparleurs à pavillon . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1 Schéma équivalent acoustique . . . . . . . . . . . 2.4.2 Schéma simplifié . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.3 Courbe de réponse théorique et rendement . . . 2.4.4 Autres limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . Hautparleur à coïncidence ou coaxial . . . . . . . . . . Filtres répartiteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.1 Élaboration des schémas électriques . . . . . . . 2.6.2 Filtres de Butterworth . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.3 Ensemble à trois hautparleurs . . . . . . . . . . 2.6.4 Exemples numériques . . . . . . . . . . . . . . . Exemple de caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
Caractéristiques du son 3.1 Étendue spectrale des sons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Niveau sonore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Effet de masque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Réverbération, champ direct et champ réverbéré . . . . . . . . 3.5 Aspect perceptif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sd 3.6 Rapport champ direct/champ réverbéré . . . . . . . . . . . Sr 3.7 Flutter écho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8 Réverbération . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9 Temps de réverbération optimal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10 Distance critique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Microphones 4.1 Le microphone dans le champ sonore . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Mode d’action . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Mouvement du diaphragme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Conversion en vitesse et en élongation . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Force développée sur une face de diaphragme . . . . . . . . . . 4.6 Mode d’action en pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6.1 Conversion en vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6.2 Conversion en élongation . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7 Mode d’action en gradient de pression . . . . . . . . . . . . . . 4.7.1 Comportement en ondes planes progressives . . . . . . . 4.7.2 Comportement en ondes sphériques . . . . . . . . . . . . 4.7.3 Comportement aux fréquences élevées . . . . . . . . . . 4.7.4 Conditions de réalisation d’un microphone à gradient de pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8 Mode d’action mixte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9 Microphone combiné . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45 48 48 50 51 52 53 54 54 57 57 59 64 65 66
69 69 69 69 70 72 72 73 73 73 74
75 75 75 76 76 76 76 77 79 79 80 80 81
81 81 83
Table des matières
5
6
7
Exemples de microphones 5.1 Microphone dynamique omnidirectionnel . . . . . . . . . . . . 5.2 Microphone dynamique cardioïde . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Microphone dynamique à deux voies . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 Microphone dynamique à ruban . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 Microphones électrostatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5.2 Préamplificateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5.3 Alimentation fantôme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5.4 Bruits dans les microphones électrostatiques . . . . . . . 5.6 Microphones à électret . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.7 Caractéristiques de directivité . . . . . . . . . . . . . . . . . .
v
85 85 86 87 87 89 89 90 91 93 97 97
Prise de son stéréophonique 99 6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 6.2 Localisation d’une source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 6.2.1 Localisation par différence d’intensité . . . . . . . . . . 100 6.2.2 Localisation par déphasage ou différence de temps . . . 100 6.2.3 Localisation par les deux effets conjugués . . . . . . . . 101 6.3 Prise de son stéréophonique d’intensité . . . . . . . . . . . . . . 102 6.3.1 Système stéréosonic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 6.3.2 Système MS (MiddleSide) . . . . . . . . . . . . . . . . 105 6.4 Prise de son stéréophonique de temps . . . . . . . . . . . . . . 106 6.4.1 Système AB avec deux capsules omnidirectionnelles . . 107 6.5 Prise de son stéréophonique de temps et d’intensité . . . . . . 107 6.5.1 Système en couple, utilisant deux microphones faiblement espacés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 6.5.2 Système AB avec grand espacement (de quelques décimètres à plusieurs mètres) . . . . . . . 109 6.5.3 Système avec obstacle entre les deux microphones . . . 110 6.5.4 Tête artificielle (avec les micros dans les oreilles) . . . . 110 6.6 Prise de son en multicanal dite 5.1 (5 canaux discrets + 1 d’extrêmegrave). . . . . . . . . . . 111
Quelques enceintes acoustiques célèbres
Bibliographie
Exercices et corrigés
115
123
125
