Fiche de révision : Émission et perception du son

📋 Plan du Cours

1. Production et propagation sonore
2. Vitesse de propagation du son
3. Signal périodique et mesures électriques
4. Fréquences audibles et hauteur
5. Timbre, intensité et niveau sonore
6. Risques liés aux sons

📖 1. Production et propagation sonore

🔑 Notions clés & Définitions

• Son : produit par la vibration d’un objet

📝 Points essentiels

• Une caisse de résonance sert d’intermédiaire entre la source vibrante et l’air et amplifie la vibration transmise, ce qui augmente l’intensité sonore du signal émis.

📌 Un signal sonore a besoin d’un milieu matériel pour se propager et ne se propage pas dans le vide.

• Une vibration sonore est un va-et-vient des particules de matière qui se transmet de proche en proche dans le milieu de propagation.

💡 Astuce mémo

Vibration de l’objet → vibration transmise au milieu

📖 2. Vitesse de propagation du son

📝 Points essentiels

📐 Formule - La vitesse de propagation vérifie $v = \frac{d}{\Delta t}$, où d est la distance parcourue en mètres et Δt la durée de propagation.

• La vitesse du son dépend du milieu de propagation et de la température.

• Dans les conditions usuelles, la vitesse du son dans l’air est approximativement de 340 m·s⁻¹, soit 1 224 km·h⁻¹.

💡 Astuce mémo

Le son va plus vite dans un solide que dans l’air, mais bien moins vite que la lumière

📖 3. Signal périodique et mesures électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Phénomène périodique : se reproduit à l’identique à intervalles de temps égaux
• Signal sonore périodique : lorsque son enregistrement présente la répétition à l’identique d’un même motif à intervalles de temps égaux
• Période : durée d’un motif élémentaire d’un signal sonore périodique, exprimée en secondes (s)
• Fréquence : nombre de motifs élémentaires en une seconde pour un signal sonore périodique, exprimé en hertz (Hz)

📝 Points essentiels

📐 Formule - La fréquence et la période sont liées par $f = \frac{1}{T}$.

📖 4. Fréquences audibles et hauteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Hauteur d’un son : correspond à la fréquence du signal sonore

📝 Points essentiels

📌 Le domaine audible par l’être humain s’étend de 20 Hz à 20 000 Hz ; les fréquences inférieures correspondent aux infrasons et les fréquences supérieures aux ultrasons.

📌 Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu ; plus elle est faible, plus le son est grave.

💡 Astuce mémo

Fréquence élevée : son aigu ; fréquence faible : son grave

📖 5. Timbre, intensité et niveau sonore

🔑 Notions clés & Définitions

• Timbre : dépend de la forme de son signal
• Intensité sonore : liée à l’amplitude du signal, et plus l’amplitude est élevée, plus l’intensité est grande ; elle s’exprime en watt par mètre carré (W·m⁻²)
• Niveau d’intensité sonore : traduit le niveau sonore perçu par l’oreille, s’exprime en décibels (dB) et se mesure avec un sonomètre

📝 Points essentiels

📌 Une même note jouée par différents instruments conserve la même période et la même fréquence, mais présente des formes de signal différentes.

📌 L’intensité sonore et le niveau d’intensité sonore varient dans le même sens, mais le niveau d’intensité sonore n’est pas proportionnel à l’amplitude.

💡 Astuce mémo

Même note et même fréquence, mais forme différente : timbre différent

📖 6. Risques liés aux sons

📝 Points essentiels

📌 Un niveau sonore trop important peut entraîner une perte d’audition partielle ou totale, et le risque augmente avec la durée d’exposition.

📌 En cas d’exposition prolongée à un niveau d’intensité sonore supérieur à 85 dB, il est nécessaire de se protéger.

💡 Astuce mémo

Exposition prolongée à un niveau supérieur à 85 dB → risque auditif