Vous pouvez utiliser cet objet d'analyse pour calculer l'intensité acoustique d'un signal sonore stationnaire ou variable dans le temps.

L'intensité acoustique compare la force physiquement mesurable du son (pression acoustique) à l'intensité acoustique perçue par l'homme (intensité sonore perçue).

Type de données d'entrée

L'onglet Données vous permet de spécifier comment les données d'entrée doivent être interprétées. Une sensibilité de microphone de 50 mV/Pa est utilisée pour la conversion entre les valeurs de tension (V) et les valeurs de pression acoustique (Pa). Pour plus de détails, reportez-vous à la section Calibrage en acoustique.

Différents types de données d'entrée et d'événements sont disponibles en fonction de l'algorithme sélectionné. Une liste est disponible sous Intensité acoustique.

Types pris en charge

•Le signal d'entrée est le spectre de la troisième octave (ISO 532 B, ISO 532-1, ISO 532-2) ou le spectre d'octave (ISO 532 A) du son stationnaire. Le spectre tiers d'octave doit être une série de données ou un signal avec des niveaux de bande de 28 tiers d'octave pour des fréquences comprises entre 25 Hz et 12500 Hz (ISO 532 B, ISO 532-1). Le spectre tiers d'octave doit être une série de données ou un signal avec 29 niveaux de bande tiers d'octave pour des fréquences comprises entre 25 Hz et 12500 Hz (ISO 532-2). Le spectre d'octave doit être une série de données ou un signal avec des niveaux de bande de 9 octaves pour des fréquences comprises entre 31,5 Hz et 8000 Hz (ISO 532 A).

•Le signal d'entrée est le signal de tension mesuré d'un son stationnaire.

•Le signal d'entrée est le signal de tension mesuré d'un son variant dans le temps.

•Le signal d'entrée est le signal de pression acoustique mesuré d'un son stationnaire.

•Le signal d'entrée est le signal de pression acoustique mesuré d'un son variant dans le temps.

•Le signal d'entrée est le spectre dichotique de la troisième octave du son stationnaire. Il s'agit d'une matrice de données ou d'une série de signaux avec deux colonnes qui représentent les signaux sonores latéralement différents. Dans ce cas, les deux signaux sont pris en compte et produisent une valeur d'intensité acoustique. Ce type d'entrée n'est pris en charge que par la méthode ISO 532-2.

•Le signal d'entrée est le signal de tension dichotique d'un son stationnaire. Il s'agit d'une matrice de données ou d'une série de signaux avec deux colonnes qui représentent les signaux audibles latéralement différents. Dans ce cas, les deux signaux sont considérés et produisent une valeur d'intensité sonore. Ce type d'entrée n'est pris en charge que par la méthode ISO 532-2.

•Le signal d'entrée est le signal de pression acoustique dichotique d'un son stationnaire. Il s'agit d'une matrice de données ou d'une série de signaux avec deux colonnes qui représentent les signaux sonores latéralement différents. Dans ce cas, les deux signaux sont pris en compte et produisent une valeur d'intensité acoustique. Ce type d'entrée n'est pris en charge que par la méthode ISO 532-2.

Calibration

Pour déduire l'intensité sonore à partir des tensions de sortie des microphones enregistrés, il faut tenir compte de la sensibilité du microphone et du gain de toute la chaîne de signaux. Cela se fait par exemple en générant un niveau de pression acoustique spécifié au niveau du microphone à l'aide d'un calibrateur. Cet objet d'analyse prend en charge les méthodes de travail suivantes :

•Si vous souhaitez déterminer l'étalonnage à l'aide d'une mesure d'étalonnage, sélectionnez Obtenir l'étalonnage d'un objet de données, puis indiquez cette mesure d'étalonnage comme ensemble de données d'étalonnage ainsi que le niveau du calibrateur (Niveau de calibration). Le niveau doit rester constant pendant au moins 4 secondes pour que la valeur d'étalonnage puisse être déterminée.

Si vous ne souhaitez pas que la valeur d'étalonnage soit calculée à chaque fois, cliquez sur Calibrer. La valeur de calibration est alors déterminée à partir de l'ensemble de données à spécifier et du niveau d'étalonnage spécifié, puis saisie dans le champ Valeur de calibration, et le mode de calibration passe à Fixe (en dB).

•Vous connaissez déjà la valeur de calibration en dB requise pour votre microphone. Sélectionnez Calibrage fixe (en dB ), puis spécifiez la valeur de calibrage directement en dB. Une valeur de calibration de 0 dB correspond à une sensibilité de microphone de 50 mV/Pa.

•Vous connaissez la sensibilité du microphone en mV/Pa grâce au certificat de calibration. Sélectionnez Calibration fixe (en mV/PA) et spécifiez la sensibilité du microphone directement en mV/Pa.

Pour plus de détails, reportez-vous à la section Calibrage en acoustique.

Algorithme

Quatre algorithmes sont disponibles pour calculer l'intensité sonore.

Avant de procéder au calcul de l'intensité acoustique proprement dit, une analyse par octave et tiers d'octave est effectuée à l'aide de filtres numériques dans le domaine temporel. L'avantage du calcul avec des filtres temporels par rapport au calcul avec la FFT (Fast Fourier Transform) est la plus grande précision pour les basses fréquences. Pour la méthode Zwicker (ISO 532-1, ISO 532 B), 28 niveaux moyens de tiers d'octave sont calculés dans la gamme de fréquences de 25 à 12500 Hz.  La méthode Moore-Glasberg (ISO 532-2) prévoit un spectre de tiers d'octave avec 29 niveaux de bande de tiers d'octave pour les fréquences comprises entre 25 Hz et 12500 Hz. Pour la méthode Stevens (ISO 532 A), 9 niveaux d'octave moyens sont calculés dans la gamme de fréquences de 25 à 8000 Hz.  Dans ce cas, il n'y a pas de pondération de fréquence.

Les algorithmes utilisés pour les méthodes ISO 532-1 et ISO 532-2 sont orientés sur la mise en œuvre de référence particulière, qui est décrite dans les normes. L'algorithme de la méthode Zwicker (ISO 532 B) est basé sur un programme BASIC décrit dans la norme DIN 45631. La norme ISO 532-1 contient le calcul des spectres de tiers d'octave requis. Pour toutes les autres méthodes, les spectres requis sont implicites à l'aide des algorithmes utilisés dans les fonctions FPScript TimeDomainOctaveAnalysis et SoundLevel.

Il existe deux variantes de la méthode Zwicker. La norme ISO 532-1 développe l'algorithme (ISO 532 B) déjà disponible dans les versions antérieures pour inclure une méthode permettant de déterminer la sonie des sons variant dans le temps, l'ancienne méthode fournissant des valeurs sonores trop faibles dans ce cas. Pour déterminer l'intensité sonore, un spectre de tiers d'octave est d'abord déterminé à l'aide d'une banque de filtres numériques. La méthode Zwicker travaille ensuite avec plusieurs modèles qui s'appliquent à des plages de niveaux de tiers d'octave particulières ou à des formes de champs sonores planes ou diffuses. Les niveaux de troisième octave mesurés sont saisis dans ces modèles et traités graphiquement en utilisant le principe selon lequel les zones de référence correspondent à des niveaux sonores spécifiques et la zone totale correspond au niveau sonore total.

La méthode Moore-Glasberg est décrite dans la norme ISO 532-2. Après avoir calculé les spectres de tiers d'octave, les modèles d'excitation des groupes de fréquences sont calculés sur l'échelle ERB. Les sonorités spécifiques sont ensuite calculées à partir de ces données et sont ajoutées à la sonorité totale.

La méthode Stevens (ISO 532 A), moins utilisée, tente de déterminer l'influence mutuelle de l'intensité sonore partielle à l'aide d'une formule et d'un graphique.

Champ sonore

Le résultat dépend du champ acoustique particulier du signal sonore. Vous pouvez préciser si le signal sonore a été mesuré dans un champ sonore libre ou dans un champ sonore diffus. La méthode Stevens prend uniquement en charge le champ sonore diffus.

Plage de temps à sauter au début

Pour calculer l'intensité sonore de signaux sonores stationnaires, il est possible de retirer une plage de temps au début du signal d'entrée. Ceci est utile, par exemple, lorsque le signal d'entrée contient une mesure de calibration au début. Cette valeur est ignorée dans le cas de signaux variables dans le temps.

Résultat

Le résultat peut être produit sous différentes formes :

•Intensité acoustique en fonction du temps. Renvoie un signal. La composante Y contient les valeurs d'intensité sonore (en sones). La composante X contient l'axe du temps. Ce type de résultat est utile uniquement pour les signaux sonores variant dans le temps, mais pour des raisons de compatibilité, il est également autorisé pour les anciennes méthodes ISO 532-A (Stevens) et ISO 532-B (Zwicker).

•Sonie. Renvoie une valeur scalaire. L'unité d'intensité sonore totale utilisée est le sone.

•Niveau sonore.  Renvoie une valeur scalaire. Le niveau sonore est déterminé à partir de l'intensité sonore à l'aide d'une formule de conversion. L'unité utilisée est le phon.

•Sonie spécifique.  Renvoie un signal (signaux sonores stationnaires) ou une série de signaux (signaux sonores variant dans le temps). L'intensité sonore spécifique montre la répartition de l'intensité sonore sur les groupes de fréquences. L'unité de la composante Y est sone/Bark. La composante X des signaux stationnaires contient la tonalité en Bark. Dans les signaux variant dans le temps, la composante X contient le temps en s et la composante Z contient la tonalité. L'intensité sonore totale est le résultat des intensités sonores spécifiques par intégration par la tonalité.

•Sonie maximale. Produit une valeur scalaire. L'unité d'intensité sonore maximale utilisée est le sone. Dans le cas de signaux stationnaires, cette valeur est l'intensité sonore totale.

L'intensité sonore indique directement à quel point le son est perçu par l'être humain. Un son perçu comme étant deux fois plus fort obtient une valeur d'intensité sonore deux fois plus élevée ; un son perçu comme étant deux fois moins fort obtient une valeur d'intensité sonore deux fois moins élevée. FlexPro supporte deux méthodes de calcul de l'intensité sonore des signaux sonores stationnaires : la méthode Stevens (ISO 532A) et la méthode Zwicker (ISO 532B). Le niveau d'intensité sonore est une norme de référence. Elle décrit quel niveau de pression acoustique doit avoir un son pur d'une fréquence de 1000 Hz pour que celui-ci soit perçu comme étant aussi fort que le son observé. À cette fréquence, le niveau de pression acoustique (dB SPL) et le niveau d'intensité sonore (phon) correspondent. Un son dont le niveau sonore est de 40 phon correspond à celui d'un sone. Pour l'intensité acoustique en fonction du temps, les niveaux sonores dans le temps sont d'abord déterminés. La composante Y contient les niveaux dans les bandes de fréquences pertinentes au cours du temps. La composante X contient les fréquences de la bande médiane. La composante Z contient l'axe du temps. Veuillez noter que le temps d'établissement est coupé par le signal d'entrée filtré. L'intensité sonore est ensuite déterminée pour chaque période.

Normes observées

Fonctions FPScript utilisées

AcousticCalibration

Loudness

SoundLevel

TimeDomainOctaveAnalysis

Voir aussi

Sharpness

Option acoustique

Objets d'analyse

Calibrage en acoustique