Le son (dans l'air) se caractérise par une variation rapide de la pression de l'air autour de la pression atmosphérique. L' amplitude de cette variation, appelée pression acoustique, est généralement très inférieure à la pression atmosphérique, et ne peut en aucun cas la dépasser. Ainsi, le son maximal théorique sur Terre est atteint lorsque la pression acoustique égale la pression atmosphérique, ce qui correspond à une valeur de 194 dB.
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Quelques précisions :
1. Ce chiffre de 194 dB peak est obtenu par la formule de la pression acoustique :
Lp = 20 log ( P/P0)
P0 correspond à la pression de référence de 20 micropascal ou 0,00002 Pascal (seuil d’audibilité minimum de l’oreille humaine qui donne Lp = 0 dB).
P correspond à la pression de l'onde sonore. Si on considère qu'elle ne peut dépasser 1 atm (sans être déformée, c'est important) alors P = 101325 Pascal.
Si on applique la formule on obtient Lp = 194 dB.
Il s'agit de 194 dB crête qui correspond à 191 dB SPL.
2. Il s'agit du maximum pour une onde sonore non déformée. Au dessus de 194 dB, on passe dans le domaine de l'onde de choc tout simplement.
3. Cette limite n'est valable que dans l'atmosphère constitué d'air et non "sur Terre". Une onde sonore peut très bien afficher des pressions sonores bien plus importantes dans d'autres milieux comme l'eau, le sol ou d'autres gaz.
4. Le seuil d'audibilité de l'oreille humaine est 200 Pascals et correspond à 140 dB. On a déjà largement dépassé le seuil de la douleur. Au-dessus, le tympan se déchire complètement (voire plus).
Pour saturn V, c'est même 204 dB de puissance acoustique théorique au niveau des moteurs. On mesure au "sonomètre" une pression acoustique (et non une puissance) à une certaine distance de la source. Par exemple, le public situé à 6 km du pas de tir a pu entendre un son estimé à 127 dB SPL. Avec cette valeur, on peut en déduire une puissance sonore.
204 dB suffit à tuer instantanément un humain et détruire des bâtiment en béton armé. Donc ta maitresse avait raison. Et c'est encore plus vrai si le bruit dure dans le temps. Le décollage d'une fusée dure plusieurs secondes. A 20 mètres de la fusée, tu te prends une onde de choc allant à 160 km/h de 177 dB SPL et équivalent à 1 kilo de TNT qui explose près de toi
Quelques exemples :
Si on considère une surpression de très courte durée comme un coup de feu :
à 185 dB SPL, on a 1% de chance de rupture du tympan
à 204 dB SPL, on a 99% de chances de rupture du tympan
Pour une surpression de longue durée (centièmes de secondes):
189-194 dB SPL: seuil d’hémorragie pulmonaire
197-200 dB SPL: seuil d’hémorragie pulmonaire grave
203 dB SPL: mortel à 1%
210 dB SPL: mortel à 99%
arsonor.com/la-gestion-des-niveaux-sonores-2-decibels-et-loudness/
Une onde de choc à 220 dB SPL : le béton se met à fondre et l'herbe s'enflamme dans un rayon d'1,5 km de la source.
Et dans l'eau, les conséquences sont encore pire à cause de la très faible compressibilité de l'eau...
Après j'arrête car je pollue le site avec tous mes commentaires. Désolé, c'est un domaine de prédilection.
Les armes acoustiques existent même depuis très longtemps. Développé en premier par les allemands à la fin de la seconde guerre mondiale avec le schallkanone (canon à son) qui permettait de désorienter l'ennemi avec de puissantes ondes sonores dirigées.
Les canons à son sont surtout utilisés pour contenir les foules aujourd'hui avec des ondes sonores très désagréables qui rendent nauséeux et qui donnent des vertiges (on perturbe votre oreille interne qui gère votre équilibre). Cela permet de faire fuir les manifestants dans la direction opposée (comme les lances à eau ou les gaz lacrymogènes). On appelle cela des dispositifs de harcèlement acoustique. La lance à eau peut blesser, les gaz lacrymo peuvent toucher les poumons et les canons à sons peuvent rendre sourd ou causer des dommages irréparables sur l'oreille interne. Ce ne sont pas des dispositifs anodins.
Ils sont principalement utilisés par la police de New York et de Hong kong et peuvent envoyer un faisceau d'ondes sonores pouvant atteindre 160 dB. Les manifestants commencent d'ailleurs à trouver la parade en s'équipant de "boucliers" avec un côté en plexiglas réfléchissant et rempli d'isolant acoustique.
Je n'ai pas à ma connaissance eu vent de canon à son utilisé par des forces armées dans un but uniquement militaire. J'ai plutôt l'impression que le futur des armes militaires sera les canons électromagnétiques.
Tous les commentaires (13)
Quelques précisions :
1. Ce chiffre de 194 dB peak est obtenu par la formule de la pression acoustique :
Lp = 20 log ( P/P0)
P0 correspond à la pression de référence de 20 micropascal ou 0,00002 Pascal (seuil d’audibilité minimum de l’oreille humaine qui donne Lp = 0 dB).
P correspond à la pression de l'onde sonore. Si on considère qu'elle ne peut dépasser 1 atm (sans être déformée, c'est important) alors P = 101325 Pascal.
Si on applique la formule on obtient Lp = 194 dB.
Il s'agit de 194 dB crête qui correspond à 191 dB SPL.
2. Il s'agit du maximum pour une onde sonore non déformée. Au dessus de 194 dB, on passe dans le domaine de l'onde de choc tout simplement.
3. Cette limite n'est valable que dans l'atmosphère constitué d'air et non "sur Terre". Une onde sonore peut très bien afficher des pressions sonores bien plus importantes dans d'autres milieux comme l'eau, le sol ou d'autres gaz.
4. Le seuil d'audibilité de l'oreille humaine est 200 Pascals et correspond à 140 dB. On a déjà largement dépassé le seuil de la douleur. Au-dessus, le tympan se déchire complètement (voire plus).
Rajout pour mieux comprendre :
On obtient bien 194 dB crête ou pic selon les appellations. Quand on étudie un signal périodique ou aléatoire comme peut l'être une onde sonore qui est donc variable dans le temps, on utilise généralement ce qu'on appelle une valeur efficace dite RMS pour moyenne quadratique (root mean square). C'est donc la racine carrée de la moyenne de cette grandeur au carré, sur un intervalle de temps donné.
Pour un signal sinusoïdal, on calcule généralement un facteur de crête qui correspond au rapport entre l'amplitude du pic du signal et la valeur efficace du signal noté PAPR (Peak-to-Average Power Ratio). Pour un signal sinusoïdale, ce facteur de crête correspond à: 1/racine de 2.
Delta Lp = 20 log(1/racine de 2) = -3,01 dB.
Ici, on a donc une valeur pic à 194 dB et une valeur efficace notée SPL à 194 - 3 = 191 dB.
Si je ne me trompe pas, au-delà de 194Db, ce n’est plus une onde acoustique, mais une onde de choc
Si c'est 194dB est le maximum théorique, en pratique le son d'une fusée au décollage dépasse les 160 dB et est le son le plus fort jamais en enregistré.
Ma maîtresse d'école en CM1 nous avait dit que si l'on se trouvait à proximité d'une fusée au décollage, notre tête exploserait littéralement. Je me suis toujours demandé si elle n'exagérait pas un peu...
Pour saturn V, c'est même 204 dB de puissance acoustique théorique au niveau des moteurs. On mesure au "sonomètre" une pression acoustique (et non une puissance) à une certaine distance de la source. Par exemple, le public situé à 6 km du pas de tir a pu entendre un son estimé à 127 dB SPL. Avec cette valeur, on peut en déduire une puissance sonore.
204 dB suffit à tuer instantanément un humain et détruire des bâtiment en béton armé. Donc ta maitresse avait raison. Et c'est encore plus vrai si le bruit dure dans le temps. Le décollage d'une fusée dure plusieurs secondes. A 20 mètres de la fusée, tu te prends une onde de choc allant à 160 km/h de 177 dB SPL et équivalent à 1 kilo de TNT qui explose près de toi
Quelques exemples :
Si on considère une surpression de très courte durée comme un coup de feu :
à 185 dB SPL, on a 1% de chance de rupture du tympan
à 204 dB SPL, on a 99% de chances de rupture du tympan
Pour une surpression de longue durée (centièmes de secondes):
189-194 dB SPL: seuil d’hémorragie pulmonaire
197-200 dB SPL: seuil d’hémorragie pulmonaire grave
203 dB SPL: mortel à 1%
210 dB SPL: mortel à 99%
arsonor.com/la-gestion-des-niveaux-sonores-2-decibels-et-loudness/
Une onde de choc à 220 dB SPL : le béton se met à fondre et l'herbe s'enflamme dans un rayon d'1,5 km de la source.
Et dans l'eau, les conséquences sont encore pire à cause de la très faible compressibilité de l'eau...
Merci Tyb, j'ai enfin ma réponse après tant d'années. On peut réellement faire exploser la tête de quelqu'un avec du son !!
J'ai d'ailleurs entendu quelque part que l'armée US travaillait sur des armes sonores.
Après j'arrête car je pollue le site avec tous mes commentaires. Désolé, c'est un domaine de prédilection.
Les armes acoustiques existent même depuis très longtemps. Développé en premier par les allemands à la fin de la seconde guerre mondiale avec le schallkanone (canon à son) qui permettait de désorienter l'ennemi avec de puissantes ondes sonores dirigées.
Les canons à son sont surtout utilisés pour contenir les foules aujourd'hui avec des ondes sonores très désagréables qui rendent nauséeux et qui donnent des vertiges (on perturbe votre oreille interne qui gère votre équilibre). Cela permet de faire fuir les manifestants dans la direction opposée (comme les lances à eau ou les gaz lacrymogènes). On appelle cela des dispositifs de harcèlement acoustique. La lance à eau peut blesser, les gaz lacrymo peuvent toucher les poumons et les canons à sons peuvent rendre sourd ou causer des dommages irréparables sur l'oreille interne. Ce ne sont pas des dispositifs anodins.
Ils sont principalement utilisés par la police de New York et de Hong kong et peuvent envoyer un faisceau d'ondes sonores pouvant atteindre 160 dB. Les manifestants commencent d'ailleurs à trouver la parade en s'équipant de "boucliers" avec un côté en plexiglas réfléchissant et rempli d'isolant acoustique.
Je n'ai pas à ma connaissance eu vent de canon à son utilisé par des forces armées dans un but uniquement militaire. J'ai plutôt l'impression que le futur des armes militaires sera les canons électromagnétiques.
Alors si ça peut te conforter, tu pollue rien du tout au contraire!
Ce sont des domaines qui relève de la science fiction pour moi tellement je n’y comprends rien, enflammer de l’herbe avec du son quoi.
Mais quand tu l’explique, c’est beaucoup plus clair, merci beaucoup!!
Si tu imagines le son comme le déplacement successif des molécules de dioxygène et d'azote et de tout ce qui compose l'air qui finalement s'entrechoquent sur une courte distance et transmettent l'onde mécanique, il est plus facile d'imaginer qu'une onde de choc très puissante entraine un déplacement moléculaire si soudain que la hausse de pression provoque un échauffement qui enflamme l'herbe.
Si tu augmentes la vitesse et donc l'énergie cinétique des particules d'un gaz, tu augmentes sa température et vice versa selon la théorie cinétique des gaz (ou loi de gay-lussac). Ainsi une très forte hausse de pression s'accompagne toujours d'une hausse de température (que tu constates également avec PV = nRT à volume constant). C'est exactement ce qu'il se passe lors de la rentrée atmosphérique d'un objet. C'est la hausse de pression sur le nez de l'objet qui provoque la hausse de température (les frottements de l'air produisent moins de chaleur que la compression de l'air).
Tu ne pollues absolument pas le site bien au contraire et tes commentaires sont toujours agréables à lire. Je suis bluffé par autant de connaissances. Ne change rien. À part ton avatar de temps en temps. ;-)
donc en théorie, sur une planète avec une atmosphère bien plus dense, il est possible que le son puisse être beaucoup plus fort.
Exagérait.. mmm , le résultat avec Christa McAuliffe l’a peut-être inspirée :
fr.m.wikipedia.org/wiki/Christa_McAuliffe
As tu envisagé les grenades à effet de souffle et / ou assourdissante.
Autant les premières, l’effet majeur sera l’effet de souffle mais les deuxièmes, portent bien leur nom : assourdissante. Les grenades qui ont fait beaucoup de bruit (sans jeu de mot) en 2015 étaient des OF, mais il y a eu les MP7 et d autres sont j j’ai oublié le nom car ce n’est pas ma spécialité qui mélangent lacrymogène + effet assourdissant. La grenade assourdissante a pour effet de désorienter l’adversaire atteint.
Pour les armes électromagnétiques, cela aurait été vrai il y a une vingtaine d années avec la bombe électromagnétique. Aujourd’hui, je pense que l’on s orienté bien plus vers du hacking. Il suffit de voir les divisions des pays et même entreprises agissant dans ce domaine. Pourquoi détruire ce que l on peut contrôle ou dérégler imposant à la victime de chercher le problème puis de le réparer alors que cassé on recherche une alternative.