Travaux Pratiques Encadrés : le son

Résumé du document

Le son est une sensation auditive produite par une variation rapide de la pression de l'air. L'origine de cette variation est engendrée par la vibration d'un corps qui met en vibration l'air environnant. Ainsi est créée une succession de zone de pression et de dépression qui constitue l'onde acoustique. Quand cette onde arrive à l'oreille, elle fait vibrer le tympan : le son est alors perçu.
Le son se caractérise par sa fréquence, sa longueur d'onde et son intensité. Il se compose d'ondes longitudinales appelées ondes sonores, qui obéissent aux mêmes règles que d'autres ondes. Les vibrations sonores se propagent par transfert d'énergie de particules à particules adjacentes, le son ne se propage donc pas dans le vide, il a besoin d'un support matériel comme l'air, l'eau, le métal (etc.).

Un émetteur sonore est une surface vibrante. Les vibrations peuvent alors se propager dans le milieu environnant, ce qui donne naissance à un son. Cette source sonore, plus communément appelée émetteur, n'a pas de forme propre, elle doit juste permettre la « déformation » du milieu propagateur.
Par exemple lorsque vous prenez une règle et que vous la faites vibrer au bord d'une table vous constatez qu'en vibrant elle produit un son ; c'est une source sonore.
Dans le cas du langage humain, il s'agit d'un mouvement vibratoire régulier ou irrégulier généré par les articulateurs et les cordes vocales qui vibrent.
Un autre exemple, type, le diaphragme d'un haut-parleur :
- le diaphragme et les molécules d'air sont relativement immobiles;
- l'action d'un courant électrique modulé oblige le diaphragme à avancer, dès lors il se produit une compression des molécules d'air;
- le diaphragme revient à sa position initiale, les molécules d'air voisines reprennent leur état normal tandis que la compression progresse dans le milieu;
- le diaphragme recule, il provoque une raréfaction des molécules d'air;
- le diaphragme revient à nouveau à sa position initiale, il termine un cycle complet.

Extraits

[...] Alors, lorsqu'un homme n'est pas trop éloigné d'une source sonore, et que de surcroît il n'est pas atteint de surdité, il peut percevoir ce son grâce à l'un des cinq sens : l'oreille. Ce récepteur biologique est sensible à certaines ondes sonores qu'il va pouvoir capter, analyser puis restituer au cerveau. L'oreille va donc nous permettre, en partie, de communiquer et de comprendre l'espace qui nous entoure. Son audible Une des particularités de nos oreilles est qu'elles perçoivent seulement les sons dont la fréquence est comprise entre 30 Hz et 20000 Hz. [...]

[...] Le bruit augmente de 3 dB chaque fois que son énergie double. Une conversation normale correspond approximativement à un niveau de 40dB : Exemple, L'addition des niveaux sonores des élèves qui parlent en classe Soit un gain de 15.5 dB ! (d'où les maux de crâne à la fin de la journée.) Milieux de propagation définition : La propagation du son est le phénomène par lequel le son se propage, se transmet dans un milieu matériel, entre la source émission et le récepteur au cas échéant. [...]

[...] La protection alors apportée est relativement faible, elle varie de 5 dB à 10 dB en fonction de la fréquence du son. L'oreille moyenne communique avec l'arrière de la bouche via la trompe d'Eustache, conduit oblique en général fermé, mais qui s'ouvre momentanément lors de la déglutition ou du bâillement, servant à équilibrer les pressions de l'air extérieur et intérieur. Sans ce mécanisme, le tympan ne pourrait pas vibrer librement, entraînant ainsi une mauvaise restitution des sons. Oreille interne : Le rôle de l'oreille interne est de convertir les mouvements mécaniques en influx nerveux. [...]

[...] Cela nous montre que les solides transmettent les sons. Les solides, en absorbant beaucoup moins les sons que les gaz, permettent aux sons de s'y propager plus vite que dans l'air par exemple. La vitesse du son dans un liquide ou dans un solide varie en raison directe de la racine carrée de l'élasticité et en raison inverse de la racine carrée de la densité. L'élasticité est la propriété qu'ont certains matériaux à reprendre leur forme ou leur volume initial après avoir été déformés par une force extérieure. [...]

[...] La réfraction se traduit par un changement de la direction initiale des ondes. Lorsque le son passe d'un milieu dans un autre, il a tendance à revenir vers celui dans lequel il se propage plus lentement. Prenons l'exemple d'ondes sonores qui frappent un mur, elles pénètrent celui-ci, se brisent plus ou moins (changent de direction), et ressortent avec une brisure légèrement différente (changent à nouveau de direction). (schéma diffraction : La diffraction est la capacité une onde à contourner un obstacle ou à passer dans une fente. [...]