Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 1
COMPREHENSION ET
UTILISATION DES
DECIBELS
RégisRégis Lemaître
F1RZF
Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 2
PROBLEME : Exprimer les valeurs
de phénomènes étendus sur plusieurs
décades, tant de ...
Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 3
Archimède
Domenico Fetti, 1620
EUREKA : ARCHIMEDE (Av. J-C)
tente de compter les grai...
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John NEPER
reprend cette idée et cherche une
relation continue telle que :
A = BX
Déc...
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Principaux Logarithmes et propriétés
Base "e" : Naturels ou népériens, notés Ln ou lo...
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Le décibel s'est imposé comme unité pratique
en 1927 :
A en dB = 10.Log (P2/P1)
A en ...
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ACOUSTIQUE :
Graham Bell est fils d'orthophoniste et d'une mère souffrant de surdité....
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ACOUSTIQUE :
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ACOUSTIQUE :
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AUDIO – ELECTRICITE :
dBW, dBm or dBmW : 1 W ou 1 mW sur 600 Ω = > 24,5 ou 0,775 Vef...
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FILTRAGE BF ou HF :
PENTES selon ordres des filtres :
10, 20, … dB/dec (Décade)
6, 1...
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RADIO-FREQUENCES :
Puissances de Tx :
dBW, dBmW : 1 W ou 1 mW sur 50 (Ou 75) Ω
= > 7...
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RADIO-FREQUENCES :
PROPAGATION :
Espace libre :
A(dB) = 10 log ( λ2
/ (4πd)2
) = 20 ...
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TRANSPORT, LIGNES RADIO-FREQUENCES :
dB/m : Atténuation linéique des câbles coura...
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AMPLIFICATION RADIO-FREQUENCES :
Non linéarités, distorsions,
intermodulations
Point...
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OSCILLATEURS RADIO-FREQUENCES :
Bruit de phase, (Jitter)
dBc
dBc/Hz : à ∆F écart par...
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C'est bientôt FINI !
Mathématicien mais pas triste !
- Neper, agacé de voir les pige...
Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 18
BIBLIOGRAPHIE :
Traité de l'Electronique Analogique et Numérique Vol. 1 & Vol. 2 P. ...
Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 19
BIBLIOGRAPHIE (Suite) :
WEB :
http://villemin.gerard.free.fr/index.html
http://ville...
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C'est FINI !
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Compréhension et utilisation des décibels par F1RZF

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  • e = 1/1 + 1/1*2 + 1/1*2*3 + 1/1*2*3*4 + …. + 1/N!
  • Le seuil de perception auditive [modifier]
    Le niveau de 0 phone ou 0 dB SPL est un niveau vraiment bas. Pour s'en rendre compte, voici à quoi ce niveau de 0 dB SPL correspond :
    en puissance par mètre carré : à 0,5 watts repartis sur toute la surface de la France métropolitaine ;
    en pression : à la pression due au poids d'une couche de 2.10-9 m d'eau (environ 20 atomes d'épaisseur) ;
    en déplacement des molécules dans l'air : à une oscillation (crête à crête) de 2.10-11 m, c’est-à-dire 2 dixièmes de l'épaisseur d'un atome !
    Le sone est une unité inventée par Heinrich Georg Barkhausen. Le phone a été adopté par la première Conférence Internationale de Paris en 1937, comme étant le volume d'une onde sonore, jugée par une personne ayant une audition normale et dans des conditions standard d'écoute, qui a le même volume qu'une onde sonore ayant un niveau de pression acoustique de 1 décibel à 1 kilohertz. Un bruit a un volume de p phone(s) si l'auditeur le perçoit de la même façon qu'un son de 1 kilohertz et de p décibel(s) d'intensité. Aux États-Unis, la sone est privilégiée au phone avec x (sones)= 10*log_2(x)+40 (phones)
  • Pour transformer la courbe d'un potentiomètre câbler une résistance de 1/10 entre curseur et extrémité.
  • Aux très basses fréquences : Pertes métalliques (Conducteur extérieur)
    Aux fréquences moyennes : Pertes en racine de F
    Aux fréquences élevées : Pertes diélectriques en F
  • Compréhension et utilisation des décibels par F1RZF

    1. 1. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 1 COMPREHENSION ET UTILISATION DES DECIBELS RégisRégis Lemaître F1RZF
    2. 2. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 2 PROBLEME : Exprimer les valeurs de phénomènes étendus sur plusieurs décades, tant de grandes que de petites dimensions, c. à d. sur de grandes dynamiques. C’est le cas de phénomènes physiques naturels (Lumineux, mécaniques, acoustiques, chimiques…) que nous ressentons à l’aide de nos capteurs biologiques ; capteurs que nous tentons d’imiter électroniquement.
    3. 3. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 3 Archimède Domenico Fetti, 1620 EUREKA : ARCHIMEDE (Av. J-C) tente de compter les grains d'un tas de sable et pense à remplacer une progression arithmétique par une progression géométrique : A : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 G : 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 A : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 G : 1 10 100 1000 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012
    4. 4. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 4 John NEPER reprend cette idée et cherche une relation continue telle que : A = BX Découverte des logarithmes. Le logarithme de A est la puissance à laquelle il faut élever la base B pour trouver le nombre A. Avec Henry BRIGGS ils établissent les logarithmes décimaux tels que : A = 10X
    5. 5. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 5 Principaux Logarithmes et propriétés Base "e" : Naturels ou népériens, notés Ln ou loge Base "2" : Théorie de l'information, notés log2 Base "10" : Décimaux, vulgaires, de Briggs, notés log ou log10 Pour MULTIPLIER on ADDITIONNE les LOGARITHMES log (a . b) = log (a) + log (b)
    6. 6. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 6 Le décibel s'est imposé comme unité pratique en 1927 : A en dB = 10.Log (P2/P1) A en dB = 20.Log (V2/V1) A en dB = 20.Log (I2/I1) C'est une unité sans dimension mais RELATIVE ! Inversement A = 10(dB/10 ou 20) A impédances IDENTIQUES ! Pour mesurer les atténuations des premières lignes télégraphiques et téléphoniques on a utilisé le Neper : A en NEPER = Ln (V2/V1) ou Ln (I2/I1) Puis le BEL : A en BEL = Log (P2/P1) 1 Bel = 1,151 Nepers 1 Neper = 0,869 Bel
    7. 7. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 7 ACOUSTIQUE : Graham Bell est fils d'orthophoniste et d'une mère souffrant de surdité. Il étudie la transmission, l'amplification des sons, l'intelligibilité de la parole. Fletcher–Munson "la sensation varie à peu près comme le logarithme de l'excitation". La perception auditive se mesure en phones (Ou sones, US) L'intensité (Puissance!) en dB. dB SPL (Sound Pressure Level) référencé à 20 µPa efficaces ou 10-12 W/m2 . Source (Puissance acoustique) : LWA dB (A) Reçue (Pression acoustique ) : LPA = LWA - 7 dB (A) à 1 m par exemple.
    8. 8. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 8 ACOUSTIQUE :
    9. 9. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 9 ACOUSTIQUE :
    10. 10. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 10 AUDIO – ELECTRICITE : dBW, dBm or dBmW : 1 W ou 1 mW sur 600 Ω = > 24,5 ou 0,775 Veff VU-mètre : Volume unit => dBu ou dBv (Comme dBmW, ne pas confondre avec dBV) dBFS or dBfs : dB(full scale, pleine échelle) Par bit, 6 dB de gain en bruit de quantification (Tension). dBr : Relatif (Selon contexte) dBrn : dB reference noise : Par rapport au niveau de bruit de réf. Potentiomètre Logarithmique :
    11. 11. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 11 FILTRAGE BF ou HF : PENTES selon ordres des filtres : 10, 20, … dB/dec (Décade) 6, 12, … dB/oct (Octave) Bande passante Réjection Sélectivité
    12. 12. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 12 RADIO-FREQUENCES : Puissances de Tx : dBW, dBmW : 1 W ou 1 mW sur 50 (Ou 75) Ω = > 7,071 Veff ou 0,224 Veff pour 50 Ω Sensibilités de Rx : dBV, dBmV, dBuV, dBµV : Volt, mVolt, µVolt sur 50 (Ou 75) Ω F, dBF : Facteur de bruit, S/B, S/N, S+B/B, S+N / N, etc… tensions ou puissances S-Mètre : 1 à 9, 9 : 50 µV en HF, 5µV en VHF, par pas de 6 dB Gains d'ANTENNES : dBi : Référence antenne isotrope, PIRE, EIRP dBd : Référence antenne dipôle, PAR, ARP Gantenne = X dBd ou (X + 2,15) dBi ! 50 Ω par défaut, 75 Ω en télévision, réseaux câblés !
    13. 13. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 13 RADIO-FREQUENCES : PROPAGATION : Espace libre : A(dB) = 10 log ( λ2 / (4πd)2 ) = 20 log 4π + 20 log ( d / λ ) A(dB) = 22 + 20 log ( d / λ ) (Toutes dimensions en mètres) Variante : A(dB) = 32,5 + 20 log d ( Κm ) + 20 log F ( MHz ) Exemple : 1000 km en 2 m A = 136 dB environ EME environ 194 dB ( Non compris réflexion ! ) ! A est un GAIN NEGATIF en dB !
    14. 14. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 14 jj TRANSPORT, LIGNES RADIO-FREQUENCES : dB/m : Atténuation linéique des câbles courants (Pour 100m) Dia(mm) 3,5 30 VHF UHF 1200 2400 Mhz RG 174 3 6 18 40 60 120 200 dB RG 58 5 2,3 8 20 40 90 130 dB RG 59 (75Ω) 6 2,1 6 14 26 70 100 dB RG 213 11 1,2 3 7 18 30 50 dB H 100 10 0,8 1,7 5 9 16 25 dB Approximativement : Atténuation en Racine carrée de la Fréquence Pertes augmentent aux THF et aux TBF ! dB : Taux de réflexion : ROS(dB) = 20.log(ROS) (Abaque Smith, peu utilisé, Zéro à l'adaptation)) Coefficient de réflexion en puissance en dB : 10.log (Pr/Pd) (K = SQRT(Pr/Pd), forte valeur négative à l'adaptation, paramètres Sii) Evaluation de l'atténuation d'un câble : Mesure du ROS à une extrémité l'autre extrémité étant étant ouverte ou court-circuitée : A(dB) = 10.log (ROS + 1) / (ROS – 1)
    15. 15. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 15 AMPLIFICATION RADIO-FREQUENCES : Non linéarités, distorsions, intermodulations Point de compression, réjection des modes indésirables ( IM 3 ).
    16. 16. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 16 OSCILLATEURS RADIO-FREQUENCES : Bruit de phase, (Jitter) dBc dBc/Hz : à ∆F écart par rapport à la porteuse (Carrier)
    17. 17. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 17 C'est bientôt FINI ! Mathématicien mais pas triste ! - Neper, agacé de voir les pigeons de son voisin picorer régulièrement chez lui, menace le propriétaire d'attraper ses oiseaux. Le voisin, pensant la capture impossible, l'autorise à le faire. Quel ne fut pas son étonnement lorsqu'il vit Neper ramasser tranquillement les pigeons au sol. Neper avait imbibé des pois de whisky, les oiseaux étaient ivres. - Pour repérer lequel de ses serviteurs le vole, Neper oblige ses gens à caresser dans l'obscurité un coq noir, doué de dons magiques, dont celui d'identifier le coupable… L'animal étant enduit d'encre, le coupable est le seul à avoir les mains propres !
    18. 18. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 18 BIBLIOGRAPHIE : Traité de l'Electronique Analogique et Numérique Vol. 1 & Vol. 2 P. Horowitz & W. Hill Publitronic/Elektor 1996 (Trad. de The Art of Electronics / Cambridge University Press) L'Emission et Réception d'Amateur Roger A. Raffin F3AV 5ème édition Librairie de la radio (1963) RF path evaluation with à PC. H. Jurke. Electronics & Wireless World Feb. 1989 p. 143 Affaiblissement des câbles coaxiaux pour transmissions télévisuelles. L'onde électrique 1982, Vol 62 N° 8-9 p. 77 à 82 The ARRL Antenna Book 1994 The ARRL Hand Book 1953, 1962, 1993 Reflections, Transmission lines and Antennas, By M. Walter Maxwell, W2DU, ARRL 1990 Linear Applications Handbook, National Semiconductors 1984 Filtres actifs à amplificateurs opérationnels J.F. Gazin / SESCOSEM 1974 Documents commerciaux Perena, Filotex, documents du REF, etc...
    19. 19. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 19 BIBLIOGRAPHIE (Suite) : WEB : http://villemin.gerard.free.fr/index.html http://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Analyse/LogaDebu.htm http://villemin.gerard.free.fr/CultureG/MusNote.htm http://www.utc.fr/~tthomass/Themes/Unites/index.html http://fr.wikipedia.org/wiki/Courbes_isosoniques http://www.spiritus-temporis.com/decibel/ http://www.retrouversonnord.be/parcoursbaudouin.htm#Enfants http:// www.kuskokwimlibrary.org/services.html http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89chelle_diatonique http://pagesperso-orange.fr/arsene.perez-mas/ http://pagesperso-orange.fr/f5zv/RADIO/RM/RM.html http://www.parcs.net/vlat/index.html http://portelatine.chez-alice.fr/ http://www.f1nqp.fr/index.php?lng=fr http://www.u-bourgogne.fr/PHYSIQUE/OndeStat/OndeStat.html http://citi.insa-lyon.fr/biblio/Author/VILLEMAUD-G.html http://perso.citi.insa-lyon.fr/gvillemaud/ http://perso.citi.insa-lyon.fr/gvillemaud/Documents.htm Et de nombreuses'autres consultations...
    20. 20. Friday, April 3, 2015ADRI 38 F1RZF 20 C'est FINI ! 73, 88, au revoir

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