Chap3 : Émission et perception d'un son
I - Nature physique d'un son
1) Émission d'un son
3.A1 : Émission d'un son par un instrument de musique
L'émission d'un signal sonore est due à la vibration d'un objet.
L'ajout d'une caisse de résonance permet l'émission d'un signal sonore plus intense (fort).
2) - Propagation d'un son
Un signal sonore à besoin d'un milieu matériel pour se propager (il ne se propage pas dans le vide).
La propagation d'un signal sonore dans l'air est due au déplacement de proche en proche de la zone de compression (dépression) des molécules présentes dans l'air.
3) - Vitesse de propagation
3.TP1 : Mesure de la vitesse d'un son
\(v_{son} = \dfrac{d}{\Delta t}\)
- \(d\) est la distance parcourue par le son ;
- \(\Delta t\) est le temps mis pour parcourir la distance \(d\).
La vitesse de propagation d'un signal sonore dépend du matériau.
Dans l'air (dans les conditions habituelles), \(v_{son} = \pu{340 m*s-1} = \pu{1230 km*h-1}\)
II - Cas particulier des signaux sonores périodiques
3.TP2 : Caractéristiques d'un son
1) Signal périodique, période et fréquence
Signal périodique : Un signal est périodique lorsqu'il se répète à intervalles de temps réguliers.
Période : La période est la durée d'une répétition. Elle se note \(T\) et s'exprime en seconde (\(\pu{s}\)) (ou autre unité de temps).
Fréquence : La fréquence est le nombre de répétition par seconde. Elle se note \(f\) et s'exprime en hertz (\(\pu{Hz}\)).
2) Relations entre la période et la fréquence
\(T = \dfrac{1}{f}\) ou \(f = \dfrac{1}{T}\).
III - Perception d'un son
3.TP2 : Caractéristiques d'un son
Un son a trois caractéristiques : sa hauteur, son timbre et son intensité.
1) Hauteur d'un son
La hauteur d'un son est le fait qu'il soit grave ou aigu.
La hauteur d'un son est liée à la fréquence du signal :
- - un son grave a une fréquence faible (donc une grande période) ;
- - un son aigu a une fréquence élevée (donc une petite période).
Pour l'oreille humaine :
2) Timbre d'un son
Le timbre d'un son est ce qui permet de différencier deux sons qui auraient la même hauteur.
Le timbre d'un son est lié à l'allure du signal.
3) Intensité d'un son
Définitions
L'intensité d'un son est le fait qu'il soit fort ou faible.
L'intensité d'un son est liée à l'amplitude du signal.
L'intensité d'un son s'exprime en décibel (dB).
Échelle des décibels : danger des sons
