Le son

Résumé du document

Le son a pour origine la vibration d'un objet (la source) qui entraîne autour de lui le mouvement de l'air. Considérons une sphère. Cette sphère de volume variable, comme une balle de squash, vibre régulièrement de telle manière que son volume oscille entre deux positions, l'une légèrement inférieure à la normale, l'autre légèrement supérieure. Au cours de son mouvement vibratoire, la sphère va successivement compresser et détendre l'air environnant et produire ainsi une onde qui va se propager à partir du centre de la sphère, une version tridimensionnelle des ondulations qu'entraîne la chute d'une pierre dans un étang.

Cet ébranlement est connu sous le nom d'ondes longitudinales car les particules d'air se déplacent dans la même direction que l'onde. L'autre type de mouvement ondulatoire est appelé transversal, la corde vibrante en est une illustration ; dans ce cas la direction de déplacement de la corde fait un angle droit avec la direction apparente de propagation de l'onde (...)

Extraits

[...] Les condensateurs ou capacités (deux plateaux conducteurs séparés par un isolant) sont des composants électriques qui présentent une forte impédance aux basses fréquences et une faible impédance aux hautes fréquences. Ils ne laissent pas passer le courant continu. Les inductances (bobines de fil métallique) sont des composants électriques qui, eux, présentent une forte impédance aux hautes fréquences et une faible impédance aux basses fréquences. La capacité est exprimée en farads et l'inductance en henrys. Un microphone convertit les variations de pression acoustique en tensions électriques. [...]

[...] Cette fréquence est connue sous le nom de fréquence fondamentale d'oscillation ou fondamental. Pour les autres signaux périodiques, comme le signal carré, un certain nombre de composantes fréquentielles, appelées harmoniques, viennent s'ajouter à la fréquence fondamentale. Les harmoniques sont des composantes spectrales d'un signal qui apparaissent à des fréquences multiples du fondamental. Ainsi un signal sonore de fréquence fondamentale 100 Hz peut également contenir des harmoniques à 200 Hz Hz Hz ou plus. L'existence de ces harmoniques est justifiée par le fait qu'une source vibratoire simple possède plusieurs modes vibratoires. [...]

[...] C'est ce qu'on appelle le courant alternatif ou AC. Des analogies avec les systèmes de propagation (électriques et acoustiques) décrits ci-dessus existent en plomberie. Considérons de l'eau s'écoulant dans un tuyau relié à un réservoir; la tension est équivalente à la pression d'eau due au réservoir et le courant est équivalent au flux d'eau traversant le tuyau. La différence avec les cas précédents est que le flux d'eau ne change pas continuellement de direction. Introduisons une nouvelle grandeur, la résistance, qui est l'équivalent du diamètre du tuyau. [...]

[...] Le graphe est la représentation dans le domaine temporel et le spectre de raies est la représentation dans le domaine fréquentiel. Sauf exception, tous les spectres de signaux présentés dans cet ouvrage couvriront la gamme des fréquences audibles, de 20 Hz à 20 kHz. On peut noter, par opposition à la décomposition d'un signal en composantes fréquentielles, qu'il est également possible de construire ou synthétiser des signaux en additionnant des composantes fréquentielles adéquates. Spectres de raies de signaux périodiques, Le spectre de la sinusoïde est constitué d'une composante unique à la fréquence fondamentale f. [...]

[...] Cela revêt une importance particulière pour l'étude du comportement des sons en contact avec des obstacles, c'est-à-dire pour déterminer si les objets agissent comme des barrières ou si le son les contourne. Représentation graphique d'une onde sonore sinusoidale. La période de l'onde est T et la fréquence 1/T. Sons purs et sons complexes Dans l'exemple précédent, le son avait une forme très simple, c'était une sinusoïde dont les variations résultaient d'un mouvement vibratoire élémentaire telle la masse fixée à un ressort. La vibration sinusoïdale correspond à ce qu'on appelle un son pur car son énergie est concentrée à une seule fréquence. [...]