MICROPHONIE EQUATION POLAIRE

MICROPHONE CARDIOIDE ET HYPERCARDIOIDE EN CHAMP LIBRE ET DANS UNE SALLE .

L’efficacité du microphone.

 C’est la tension de sortie efficace pour une pression acoustique de 1Pa c’est-à-dire 94dB SPL. L’efficacité du micro dépend surtout du principe de fonctionnement électrique du microphone : les microphones à ruban étant les moins efficaces (1mV/Pa) et les électrostatique les plus efficaces (jusqu’à : 20mV/Pa).

L’efficacité est appelée aussi facteur de transmission à vide. Il s’agit dans ce cas de l’efficacité sur une impédance de charge infinie.

L’équation polaire ou variation de l’efficacité en fonction de l’angle d’incidence. L’efficacité en fonction de l’angle d’incidence Θ peut se mettre sous la forme :

s (Θ) = (a + bcosΘ) 

• si a=b cardioïde.

• a<b hypocardioïde.

• a>b hypercardioïde.

L’atténuation par rapport à l’axe s’exprime par :

A(dB) = 20log [ s(Θ)/s(axe)] = 20log[(a + bcosΘ)/(a+b)]

 EXEMPLE D’EXERCICE

MICROS CARDIOIDE ET HYPERCARDIO EN CHAMP LIBRE.

- Un microphone cardioïde dont l’efficacité est de la forme : s (Θ) = k (1+cosΘ) /2, Θ étant l’angle d’incidence de l’onde sonore par rapport à l’axe du micro et k une constante.

- Un microphone hypercardioïde dont l’efficacité est de la forme : s (Θ) = k (0,35+cosΘ) /1,35.

Les deux micros ont une efficacité de 10 mV/Pa (dans l’axe).

 Q 1 Déterminez le coefficient k en mV/Pa pour chacun des microphones ?

 On se place en champ libre et on mesure avec un  sonomètre un niveau de 74 dB SPL au niveau de la capsule. Le microphone cardioïde et le microphone hypercardioïde sont dans l’axe de la source.

 Q 2 Calculez la tension efficace de sortie pour le microphone cardioïde et pour le microphone hypercardioïde ? 

 On le fait ensuite pivoter de 45° l’axe du microphone par rapport à la source.

 Q 3 Calculez la tension efficace en sortie pour le microphone cardioïde et pour le microphone hypercardioïde ? 

 On considère un microphone de même efficacité (10mV/Pa) mais dont la directivité est inconnue. Pour connaître son équation polaire on met son efficacité de sous forme s (Θ) = k (1+ mcosΘ), avec m indice de cardoïcité. On mesure une atténuation de – 2,12 dB lorsqu’on fait pivoter le microphone d’un angle de 45°.

 Q 4 Vérifiez que l’indice cardoïcité m est égale à 2,86. Quelle est la directivité de ce microphone ?

 Q 5 Calculez la tenson de sortie lorsqu’on le fait pivoter de 45° par rapport à la source ? Conclusion ?

 MICROS CARDIOIDE ET HYPERCARDIO DANS UNE SALLE ET DISTANCE APPARENTE.

On considère une salle de dimension : 20 m (longueur) x 10 m (largeur) x 5 m (hauteur). On mesure un temps de réverbération de 1,6 s. La source sonore étudiée précédemment  a un facteur de directivité Q=2.

 Q 1 Calculez l’aire d’absorption A de la salle.

 On se place à 2m puis à 3,46m de la source dans l’axe avec le microphone cardioïde.

 Q 2 Calculez la distance critique. Quel est le rapport DIR/REV c’est-à-dire la différence Lp (direct) – Lp (réverbéré) à la distance de 2m de la source ?

 Q 3 Quel est le rapport DIR/REV à la distance de 3,46m de la source ?

 Le facteur de directivité du microphone cardioïde est Qm = 3. On rappelle que Id = 10logQm.

 Q 4  Quel est le rapport DIR/REV à la sortie du microphone : c’est-à-dire la différence entre les niveaux de tensions due au champ direct et celle due au champ réverbéré : Lv (direct) – Lv (réverbéré) à la distance de 2m  ?

Q 5  Même question à la distance de 3,46m. Conclusion ?

Note : le rapport 3,46/2 = 1,73 est appelée distance apparente du cardioïde.

 Sachant que le facteur de directivité du microphone hypercardioïde est Qm=4.

 Q 6 Calculez l’indice de directivité Id du microphone hypercardioïde. Montrez que le rapport DIR/REV capté par ce micro sera nul à la distance de 4 mètre.

Note : le rapport 4 / 2 = 2 est appelée distance apparente de l’hypercardioïde.

 Q 7 Que représente la distance apparente ?

 Chris_luck 2009

La société « Schalltechnik Dr.Ing. Schoeps » a été fondée en juin 1948 par le docteur-ingénieur Karl Schoeps  (le fondateur) et le docteur-ingénieur Wilhelm Küsters. Tous deux étaient issus de l’école supérieure de technologie de Karlsruhe, spécialisation télécommunications. C’est en 1956 qu’on trouve la première inscription officielle au Registre du Commerce de cette société sous la forme d’une « GmbH » ou SARL.