Audition: production et perception du son Flashcards

1
Q

Il y a une distinction globale et pratique dans la production des sons.
Donc quels sont les 2 sources de son?

A
  1. Sons périodiques

2. Sons non-périodiques

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Q

Quels sont les 3 dimensions perceptuelles des sons?

A
  1. Hauteur “Pitch”
  2. Forts VS faibles “Loudness”
  3. Timbre “Quality”
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3
Q

Qu’est-ce qu’une onde?

Où elle se propage?

A

La perturbation d’un champs ou d’un milieu

Perturbation se propage à travers l’espace

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4
Q

Comment appelle-t-on les ondes dans la lumière?

A

Ondes électromagnétiques

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5
Q

Comment appelle-t-on les ondes dans le son?

A

Ondes acoustiques

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6
Q

Quelle est la différence entre la propagation d’une onde électromagnétique et d’une onde acoustique ?

A

Onde électromagnétique: voyage PARTOUT même dans le vide

Onde acoustique: ça prend un milieu pour voyager, PAS dans le vide

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7
Q

Lequel des 2 types d’onde constitue une perturbation qui se propage d’un point à un autre consécutivement dans un milieu?

A

Ondes acoustiques

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8
Q

Une onde est une perturbation. Mais, qu’est-ce qu’une perturbation?

A

Changement de pression et de densité

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9
Q

Une explosion dans l’univers crée une perturbation. Des millions d’années plus tard, la [a] arrive à nous.

[a] signifie quoi?

A

La perturbation

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10
Q

À quelle vitesse se propage une onde électromagnétique? Une onde acoustique?

A

Électromagnétique: vitesse de la lumière

Acoustique: vitesse du son

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11
Q

Qu’est-ce qui voyage pour créer la lumière et le son?

A

Les ondes

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12
Q

Les ondes voyagent à travers quoi?

A

un champ ou un milieu

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13
Q

Les ondes sonores passent à travers des milieux à des vitesses approximatives.

Placer les 4 milieux suivants en ordre croissant de vitesse des ondes sonores.

Eau
Hélium
Acier
Air

A

Air
Hélium
Eau
Acier

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14
Q

Donner un exemple qui montre que la vitesse des ondes sonores est plus grande dans l’acier que dans l’air?

A

Mettre ses oreilles sur le chemin de fer => on entend le train mais on ne l’entend pas dans l’air

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15
Q

La vitesse du son dans l’air est approximative. Pourquoi?

A

Vitesse dépend de l’humidité, montagnes, qté de gens, l’élévation, etc.

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16
Q

Une source de son (ex. bouger son doigt d’un côté et de l’autre dans l’air) crée une perturbation.
Si on traçait la perturbation dans l’air, à quoi ressemblerait-elle?

A

Mouvement répétitif crée 2 mouvement qui crée une vague:

  1. haut: augmente pression et densité (molécules s’accumulent)
  2. bas: diminue pression et densité (molécules se dispersent)

*Voir diapo 5

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17
Q

Quels sont les 2 types d’ondes sonores?

A

Ondes longitudinales

Ondes transversales

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18
Q

Comment les ondes longitudinales se comportent?

A

Mouvement des particules et direction de la propagation des ondes sont PARALLÈLE

*Voir diapo 6

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19
Q

Comment les ondes transversales se comportent?

A

Mouvement des particules et direction de la propagation des ondes sont PERPENDICULAIRE

*Voir diapo 6

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20
Q

Lorsqu’on lance une pierre sur un lac, ça crée une perturbation qui se propage sur “tout” le lac. Si on mettait une feuille sur le lac, comment bougerait-elle?
C’est une bonne analogie d’une onde longitudinale ou transversale?

A

La feuille bougerait de haut en bas, donc verticalement par rapport à la propagation horizontale de l’onde.

Onde transversale

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21
Q

Quels sont les 2 types de vibration possibles pour les sources de sons périodiques?

A
  1. Sources de vibrations harmoniques simples (sons purs)

2. Sources de vibrations harmoniques complexes

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22
Q

Les sources de vibrations harmoniques simples produisent quel type d’onde?

A

Ondes sinusoïdales

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23
Q

Donner 2 exemples de sons périodiques à vibrations harmoniques simples?

A

Diapason et pendule

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24
Q

À quoi ressemble le patron de vibration des sons périodiques à vibrations harmoniques simples?

A

Patron qui se répète parfaitement dans la même intervalle de temps

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25
Q

Les sons périodiques à vibrations harmoniques simples ont quel type de propriété?

A

Propriété élastique

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26
Q

Une force physique restaure constamment le système à son point d’équilibre (neutre).

Cette énoncé définit quelle propriété?
Cette propriété réfère à quelle source de son?

A

Propriété élastique

Sons périodiques à vibrations harmoniques simples

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27
Q

Un diapason crée de la vibration lorsqu’on le frappe.

Comment les ondes se propagent aux molécules voisines? Quels sont les 2 types de mouvement créés?

A
  1. Compression
  2. Réfraction

*Voir diapo 10-11 (schémas)

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28
Q

Qu’est-ce qu’une fréquence (f)?

A

Nombre de cycles/seconde (cps)

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29
Q

La fréquence est exprimée en quoi?

A

Hertz

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30
Q

Quelle est la formule de la fréquence?

A

f = 1/T

T: durée d’un cycle

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31
Q

Qu’est-ce qu’une longueur d’onde?

A

Distance parcourue par un cycle complet

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32
Q

Lorsque la fréquence est moins élevée, la longueur d’onde est plus courte ou plus longue?

A

Plus longue

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33
Q

Comment qualifierait-on la relation entre la fréquence et la longueur d’onde?

A

Relation inverse

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34
Q

Quelle est la formule de la longueur d’onde?

A

Longueur d’one = v/f

v = vitesse du son
f = fréquence
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35
Q

Qu’est-ce que l’amplitude quand on parle de son?

A

L’ampleur du changement de pression (intensité)

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36
Q

Au niveau schématique, comment calcule-t-on l’amplitude?

A

Degré de compression et de raréfaction des molécules relatif au point neutre

*Voir diapo 14

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37
Q

L’amplitude d’une source de son s’exprime en quoi?

A

dynes/cm2

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38
Q

Une représentation graphique de la variation de pression dans le temps, mesurée à un point dans l’espace.

Cette définition réfère à quoi?

A

La Waveforms

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39
Q

La waveform indique quoi? (2 choses)

A
  1. Fréquence

2. Amplitude

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40
Q

2 graphiques avec la même intervalle de temps:
1er graphique: 2 cycles
2e graphique: 6 cycles

Quel type de variation entre les 2 graphiques?

A

Variation de fréquence

1er graphique: plus basse
2e graphique: plus élevée

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41
Q

2 graphiques avec la même intervalle de temps:
1er graphique: 2 cycles
2e graphique: 2 cycles

Raréfaction et compression plus élevée pour 1er graphique que pour 2e graphique

Quel type de variation entre les 2 graphiques?

A

Variation d’amplitude

1er graphique: plus élevée
2e graphique: moins élevée

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42
Q

Quels sont les 3 dimensions physiques du son?

A
  1. Fréquence
  2. Amplitude (intensité)
  3. Enveloppe spectrale et d’amplitude
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43
Q

Quelle est la relation entre l’acoustique et la perception?

Associé chaque dimension physique à une dimension perceptuelles (3)?

A
  1. Fréquence => Hauteur “Pitch”
  2. Amplitude (intensité) => Fort vs fable “loudness”
  3. Enveloppe spectrale et d’amplitude => Timbre/qualité
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44
Q

Lorsque tout le reste est égal, comment la perception du son change lorsque l’amplitude augmente ?

A

son + fort

vice versa

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45
Q

Lorsque tout le reste est égal, comment la perception du son change lorsque la fréquence augmente?

A

Hauteur + élevé

vice versa

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46
Q

Quels sont les 2 façons de se représenter un son sur un graphique?

A

Waveform

Spectre

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47
Q

Laquelle des représentations graphique d’un son est la représentation en temps réel?

A

Waveform

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48
Q

Laquelle des représentations graphiques d’un son est une représentation après les mesures?

A

Spectre

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49
Q

Retrouve-t-on la même propriété élastique des sons périodiques simples chez les sons périodiques complexes?
Pourquoi?

A

Oui, car une force physique tente constamment de rétablir le système vers le point d’équilibre

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50
Q

Les sons périodiques simples produisent des ondes sinusoïdes. Les sons périodiques complexes produisent quelles types d’ondes?

A

Ondes harmoniques complexes

51
Q

Donner 3 exemples de sons périodiques complexes?

A

Violon, guitare, piano

52
Q

Pour les sons périodiques complexes, les mouvements se répètent comment?

A

Sur un temps régulier

=> cycle répétitif mais pas parfait (pas sinusoïdale)

53
Q

En quoi les sons périodiques complexes ne sont pas “parfait”, donc pas sinusoïdales?

A

Le même patron revient
Mais il y a plusieurs fréquences dans le même cycle (plusieurs modes de vibration)

*Voir diapo 22

54
Q

La voyelle “o” constitue quel type de son?

A

Son périodique complexe

55
Q

Lorsque la fréquence et l’amplitude reste la même, mais qu’on note tout de même une différence dans le son, de quoi est dû cette différence?

A

Changement d’enveloppe spectrale et d’amplitude
ex.: changement d’instrument

*Voir diapo 23

56
Q

Comment appelle-t-on le premier mode de vibration dans les sons périodiques complexes?

A

Mode fondamentale

57
Q

Le premier mode de vibration dans les sons périodiques complexes donne quelle fréquence?

A

Fréquence fondamentale (F0)

58
Q

Comment appelle-t-on la fréquence fondamentale en terme musicale?

A

Premier harmonique (F0)

59
Q

Comment fonctionne les autres modes de vibration (harmoniques)?

A

Multiple de F0
=> F0, F0x2, F0x3, F0x4, etc

*Voir diapo 25

60
Q

Qu’est-ce qui fait que les modes de vibrations dans les sons périodiques complexes sont parfaitement relié mathématiquement?

A

Ils ont les mêmes extrémités

61
Q

Au niveau auditif, à quoi sert le premier mode de vibration?

A

Basse fréquence qu’on entend dans tous les modes

62
Q

Laquelle des représentation graphique d’un son représente l’analyse de toutes les fréquences des modes de vibration?

A

Spectre

*Voir diapo 26

63
Q

Laquelle des représentation graphique donne de l’information sur la fréquence fondamentale et son amplitude mais aucune information sur les fréquences des autres modes?

A

Waveform

*Voir diapo 26

64
Q

La décomposition d’une waveform complexe en ses composantes qui sont les modes de vibrations.

En quoi ça consiste?

A

Analyse de Fourier

65
Q

Dans l’Analyse de Fourier, la décomposition d’un son complexe donne quoi?

A

Des sons sinusoïdales

66
Q

Mélanger plusieurs sources de sons sinusoïdales donne quel type de son?

A

Son harmonique complexe

67
Q

Vrai ou Faux.

N’importe quel son harmonique complexe peut être divisé en un ensemble d’ondes sinusoïdes selon un théorème mathématique.
Pourquoi?

A

Vrai
Car leur frontières sont fixes

Exemples:
Cordes : frontières de chaque côté
Flûtes: air se promène d’une frontière fixe à la bouche

68
Q

En quoi les sons non-périodiques diffèrent des sons périodiques.
Donner 2 différences

A
  1. Changements de pression de l’air (ou autres) sont irréguliers (pas de patrons de variations)
  2. Pas de cycle répétitifs de la waveform
69
Q

Donner 3 exemples de sons non-périodiques.

A

Son blanc, bruit perçant, sifflement

70
Q

D’où provient le nom du son blanc?

A

Le son blanc contient toutes les fréquences audibles

Analogie à la lumière blanche qui contient toutes les longueurs d’onde

71
Q

Quel son contient toutes les fréquences audibles dans son signal?

A

Son blanc

72
Q

Comment représente-on une waveform sur un spectre?

A

Lignes qui représentent chacune des fréquence de la waveform

73
Q

Donner un exemple d’un son non-périodique non-continue.

Pourquoi ce nom?

A

Son strident ou son “clic”

Car la variation de pression est soudaine

*Voir diapo 33

74
Q

Le son de la consonne “s” constitue quel type de son?

A

Son non-périodique

75
Q

Une explosion constitue quel type de son?

A

Son non-périodique

76
Q

Quel graphique représente un son par la variation de la pression en fonction du temps?

A

Waveform

77
Q

Quel graphique représente l’amplitude de chaque fréquence d’un son (pas en temps)?

A

Spectre

78
Q

À quoi ressemble la fréquence fondamentale d’un son harmonique complexe sur un graphique waveform VS la fréquence d’un son sinusoïdal (simple)?

A

Simple: seulement 1 fréquence

Complexe: F0 la fréquence d’un cycle complexe qui se répètent et contient plusieurs fréquences

*Voir diapo 22 et 26

79
Q

Quels sont les 2 types de représentation de l’Analyse Fourier?

A
  1. Des Waveform : une waveform pour chaque fréquence (amplitude par temps)
  2. Un spectre : représente toutes les fréquences avec leur intensité
    * Voir diapo 28
80
Q

Dans l’Analyse Fourier, en quoi la waveform de la fréquence fondamentale est différente des autres fréquences?

A

Ses cycles occupent plus de temps car sa fréquence est la + basse

81
Q

Quel est l’inverse de l’Analyse Fourier?

A

mélanger des sons sinusoïdal pour former un son complexe

82
Q

Quand est-ce que l’amplitude maximale d’un système de vibration est atteinte?

A

Quand le système de vibration est excité à la fréquence de résonance

83
Q

Que ce passe-t-il lorsque l’amplitude maximale d’un système de vibration est atteinte?

A

Transfert d’énergie maximale

84
Q

La fréquence de résonance est déterminée par quoi?

A

Par les caractéristiques du système de vibration

85
Q

Qu’est-ce qu’une fréquence de résonance?

A

rythme naturel préféré d’un système

86
Q

Si on prend une balançoire comme système de vibration. Qu’est-ce qui détermine sa fréquence préférée?

A

La longueur de la balançoire

87
Q

Une longue balançoire préfère quel type de fréquence?

A

Fréquence basse

88
Q

Une courte balançoire préfère quel type de fréquence?

A

Fréquence élevée

89
Q

Lorsqu’on pousse une balançoire (excite le système de vibration), quand-est-ce que ça devient + facile?
Pourquoi?

A

Quand on atteint la fréquence de résonance (rythme préféré)

Car le système ajoute de l’énergie

90
Q

Lorsqu’on pousse une balançoire (excite le système de vibration) à une fréquence différente de la fréquence de résonance, qu’est-ce qu’il se passe?
Pourquoi?

A

+ difficile

car le système n’ajoute pas d’énergie, seulement notre force

91
Q

Quel type de résonateur répond rapidement quand il est excité et cesse rapidement quand l’excitation se termine?

A

Résonateur + amorti

92
Q

Quel type de résonateur a une réponse plus forte à la fréquence de résonance?

A

Résonateur moins amorti

93
Q

Quel type de résonateur répond lentement quand il est excité et cesse lentement quand l’excitation se termine?

A

Résonateur moins amorti

94
Q

Quel type de résonateur a une réponse plus faible à la fréquence de résonance?

A

Résonateur + amorti

95
Q

Pourquoi les réponses sont lentes quand le résonateur est moins amorti?

A

Pour acquérir l’énergie pour atteindre l’amplitude maximale (fréquence de résonance)

96
Q

Qu’est-ce que le résonateur moins amorti fait lorsqu’il atteint son amplitude maximale (fréquence de résonance)?

A

Il ajoute de l’énergie

*Voir diapo 35 (graphique)

97
Q

Si le système de vibration est parfait, à quoi ressemble le spectre de résonance ?
Pourquoi?

A

Une ligne verticale à la fréquence fondamentale et à haute amplitude
Car c’est sinusoïdale

*Voir diapo 35 (?)

98
Q

Avec quel force le système plus amorti bouge?

A

Force qu’on lui donne

il n’ajoute pas d’énergie

99
Q

Pour qu’un microphone soit meilleur, il doit être plus amorti ou moins amorti?

A

TRÈS amorti =>ne pas résonner

100
Q

Pourquoi un meilleur microphone doit avoir un système plus amorti?

A

Pour augmenter le volume globalement

101
Q

À quoi ressemble le spectre d’un bon microphone?

A

une ligne horizontale basse
=> à n’importe quel fréquence, le micro répond à la même amplitude

*Voir diapo 35

102
Q

Lorsqu’on essaie de faire bouger un système de résonance plus rapide ou plus lentement que sa fréquence de résonance, comment le système répond-t-il?

A

Réponse d’intensité faible

*voir diapo 35

103
Q

Lorsqu’une corde d’une longueur L est fixée à ses deux extrémités, comment sa fréquence de résonance et sa longueur L sont reliées?

A

négativement lié (relation inverse)

=>plus système est long, plus la fréquence est basse
vice versa

104
Q

Lorsqu’une corde d’une longueur L est fixée à ses deux extrémités, comment sa fréquence de résonance et sa tension T sont reliées?

A

postivement lié (relation proportionnelle)

=>plus la tension est élevée, plus la fréquence est élevée
vice versa

105
Q

Lorsqu’une corde d’une longueur L est fixée à ses deux extrémités, comment sa fréquence de résonance et sa masse µ sont reliées?

A

négativement lié (relation inverse)

=> plus la masse est grande, plus la fréquence est basse
vice versa

106
Q

Lorsqu’on serre une corde de guitare, sa fréquence de résonance augmente ou diminue?

A

augmente

T élevée = f élevée

107
Q

Une corde de guitare plus petite vibre à une fréquence de résonance plus élevée ou plus petite qu’une corde de guitare plus large?

A

corde plus petite résonne a une fréquence + élevée qu’une corde plus large

108
Q

Quels sont les fréquences de résonance d’un système vibrant complexe?

A

Les fréquences des modes naturels de vibration

=> f1 (F0), f2, f3, f4, etc

109
Q

Quelles sont les formules pour la fréquence de résonance du mode n ?
Donner des exemples

A
fn = n/2L *racine(T/µ) où v=T/µ
fn = n(v/2L)
fn = n*f1

Si mode 1: n=1 donc f1=1(v/2L)
Si mode 2: n=2 donc f2=2(v/2L)
Si mode 3: n=3 donc f3=3(v/2L)

*Voir diapo 38

110
Q

Expliquer comment la formule de la fréquence mène à la formule de la fréquence de résonance.

A
f = v/lamda
lamda = 2L/n

Si mode 1: n=1 donc f=v/2L
Si mode 2: n=2 donc f=v/2L/2 : f=v/L
Si mode 3: n=3 donc f=v/2L/3 : f=3v/2L

*Voir diapo 38

111
Q

Une mesure de l’intensité relative d’un signal acoustique.

Cette définition est associée à quel terme?

A

Décibel (dB)

112
Q

Quelles sont les 2 façons de calculer le dB?

A
  1. dB SPL (sound pressure level) => pression

2. dB IL (intensity level) => puissance

113
Q

Quelle est la pression de référence (pr) pour calculer dB SPL?

A

0,0002 dynes/cm2

114
Q

Quelle est la puissance de référence (wr) pour calculer dB IL?

A

10^-16 watts/cm2

115
Q

Quelle est la formule du dB SPL?

A

dB = 20 log (pe/pr)

pe: pression du son
pr: pression de référence

116
Q

Quelle est la formule du dB IL?

A

dB = 10 log (We/Wr)

We: puissance du son
Wr: puissance de référence

117
Q

Donner les réponses des log suivants:

log 1
log 10
log 100
log 1000
log 10 000
log 100 000
A
log 1 = log 10^0 = 0
log 10 = log 10^1 = 1
log 100 = log 10^2 = 2
log 1000 = log 10^3 = 3
log 10 000 = log 10^4 = 4
log 100 000 = log 10^5 = 5
etc
118
Q

Le seuil d’audition est à combien de dB?

A

0 dB

119
Q

Une augmentation de 10x en pression consiste à quelle augmentation en dB?
Une augmentation de 10x en puissance consiste à quelle augmentation en dB?

Donner des exemples pour chaque.

A

Augmenter 10x l’amplitude de pression = 20dB de plus
Exemples:
- augmenter 20dB = 10 fois plus pression que seuil
- augmenter 40dB = 100 fois plus pression que seuil
- augmenter 60dB = 1000 fois plus pression que seuil

Augmenter 10x la puissance = 10dB de plus

  • augmenter 10dB = 10 fois plus puissance que seuil
  • augmenter 20dB = 100 fois plus puissance que seuil
  • augmenter 30dB = 1000 fois plus puissance que seuil
120
Q

Quelle est la relation entre la puissance et la pression?

A

Puissance = Pression^2

121
Q

Pourquoi dans la formule dB IL, c’est 10 log et dans la formule dB SPL c’est 20 log?

A

Car:
dB = 10 log(We/Wr)
= [10 log(Pe/Pr)]^2
= 20 log(Pe/Pr)

*Voir diapo 42

122
Q

Comment 2 signaux en phase s’additionnent?

A

l’intensité s’additionne
+1 + 2 = 3

*Voir diapo 43

123
Q

Comment 2 signaux 180˚ pas en phase s’additionnent pour former 1 seul signal?

A

l’intensité s’annulent car elle est inverse
-2 +2 = 0

*Voir diapo 43