Quelles unités sont utilisées pour mesurer le son?

Les sciences impliquent de mesurer quantitativement des propriétés du monde naturel. Lorsqu’un scientifique effectue des mesures, il doit d’abord identifier les propriétés spécifiques qu’il va mesurer, comment ces mesures seront effectuées et quelles unités il utilisera. Par exemple, si un scientifique mesure la propriété de la profondeur de l’eau, il ne suffit pas de dire que l’eau a une profondeur de 250. Cela pourrait signifier 250 pieds, 250 mètres ou 250 brasses. Le scientifique doit fournir les unités pour cette valeur.

Il est également important de comprendre comment convertir les unités d’une unité à une autre. La plupart des Américains savent que 12 pouces sont égaux à 1 pied, mais ils ne savent peut-être pas que 1 mille marin est égal à 1,85 kilomètre. Il est bien connu que 1 kilomètre est égal à 1 000 mètres, mais moins que 1 micromètre est égal à 10-6 mètres.

Il existe des unités fixes comme les mètres et des unités relatives comme les décibels (dB). Les unités relatives sont liées à des conditions spécifiques. Par exemple, les décibels dans l’eau ont une valeur relative différente de celle des décibels dans l’air. Les scientifiques ont convenu d’utiliser 1 microPascal (μPa) comme pression de référence pour le son sous-marin. Dans l’air, cependant, les scientifiques ont convenu d’utiliser une pression de référence plus élevée de 20 microPascals.

L’intensité sonore donnée en dB dans l’eau n’est donc pas la même que l’intensité sonore donnée en dB dans l’air.

Voici quelques unités courantes utilisées dans le son sous-marin, ce qu’elles servent à mesurer et comment elles peuvent être converties entre elles.

Unités courantes

Distance
1 mètre (m) – une unité de distance ; égale à 3.28 pieds
1 kilomètre (km) = 1 000 mètres
1 centimètre (cm) = 0,01 mètre (100 cm = 1 m)
1 millimètre (mm) = 0.001 mètres (1000 mm = 1 m)
1 micromètre (μm aussi 1 micron) = 10-6 mètres

1 pied (ft) – une unité de distance ; égale à 12 pouces

Poids/Masse
1 gramme (g) – une unité de masse
1 kilogramme (kg) = 1 000 grammes = 2.2 lbs
1 tonne métrique = 1 000 kilogrammes

1 tonne – une unité de poids ; égale à 2 000 livres (lbs)

Temps
1 seconde (sec) – une unité de temps
1 milliseconde (msec) = 0,001 seconde (10-3 sec) (1000 msec = 1 sec)
1 microseconde (μsec) = 0.000001 seconde (10-6 sec) (1 000 000 μsec = 1 sec)

Température
degrés Celsius (°C) et Fahrenheit (°F) – unités de température

Pour convertir de Celsius (°C) en Fahrenheit (°F):
(°F) = (°C x 1.8) + 32

Pour convertir de Fahrenheit (°F) en Celsius (°C) :
(°C) = (°F – 32) ÷ 1,8

Salinité
1 partie par mille (ppt) = 1 gramme de sel par litre de solution ; une unité de proportion égale à 0,001

Unités de salinité pratique (PSU ou psu) = le rapport de conductivité d’un échantillon d’eau de mer à une solution standard de chlorure de potassium. Les rapports n’ayant pas d’unités, il n’est pas vrai que 35 PSU sont exactement égaux à 35 ppt.

Fréquence
1 Hertz (Hz) = 1 cycle par seconde – une unité de fréquence
1 kilohertz (kHz) = 1 000 Hertz

Pression
1 pascal (Pa) – une unité de pression
1 micropascal (μPa) = 10-6 Pa – couramment utilisée pour mesurer les pressions sonores.
1 atmosphère (atm) = 14,7 lbs/in2 = 101 325 Pa

Intensité
décibel (dB) – une mesure de l’intensité d’un son ; 1/10 de Bel.
Les décibels sont une unité relative comparant deux pressions ; par conséquent, une pression de référence doit également être indiquée. En acoustique sous-marine, la pression de référence est de 1 microPascal, donc la véritable unité d’intensité du son sous-marin est le dB référencé à 1 microPascal. Dans l’air, les scientifiques ont convenu d’utiliser une pression de référence plus élevée, de 20 microPascals. Par conséquent, l’unité d’intensité réelle des sons dans l’air est le dB par rapport à 20 microPascals. Parce qu’ils utilisent des pressions de référence différentes, l’intensité sonore donnée en dB dans l’eau n’est pas la même que l’intensité sonore donnée en dB dans l’air.

Liens supplémentaires sur DOSITS

• Introduction aux décibels
• Introduction aux niveaux de signal

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