sonner

Physique

2022

Nous expliquons ce qu'est le son, ses caractéristiques et comment il se propage. Aussi, quelles sont ses propriétés et quel est le son musical.

Les sons sont les ondes causées par la vibration d'un corps à travers un milieu.

Qu'est-ce que le son

Quand on parle de son, on fait référence à la propagation d'ondes mécaniques provoquées par la vibration d'un corps à travers un fluide ou un milieu élastique. Ces ondes peuvent être perçues ou non par êtres vivants, selon votre la fréquence.

Il existe des sons audibles par l'oreille humaine et d'autres qui ne sont perçus que par certaines espèces de les animaux. Ce sont des ondes acoustiques produites par l'oscillation de la pression du air, qui sont perçus par l'oreille et transmis au cerveau pour être interprétés. Dans le cas de être humain, ce processus est essentiel pour le la communication parlé.

Le son peut également se propager à d'autres éléments et substances, liquides, solide ou pétillant, mais subissant souvent certaines modifications. C'est un transport d'énergie sans transport de matière et, contrairement au vagues électromagnétique lumière ou rayonnement, il ne peut pas se propager dans le vide.

Le son est étudié par l'acoustique, une branche de la physique et ingénierie. Il est également d'un grand intérêt pour le phonétique, branche de la linguistique spécialisée dans la communication orale des êtres humains dans leurs différentes langues.

Caractéristiques sonores

Le son peut rebondir sur différentes surfaces, produisant des effets d'écho ou de distorsion.

Le son est produit lorsqu'un corps vibre et transmet ces vibrations à l'environnement sous forme d'ondes sonores. Ceux-ci se déplacent de manière expansive, à une vitesse moyenne (dans l'air) de 331,5 m/s, et peuvent se réverbérer (« rebondir ») sur différents types de surfaces, produisant différents effets d'écho ou de distorsion, amplifiant souvent leur effet. Puissance (comme dans les tables d'harmonie ou les haut-parleurs).

Le son a les caractéristiques physiques suivantes :

  • La fréquence (F). C'est le nombre de vibrations complètes par seconde que fait la source sonore et qui se transmet dans les ondes. Un son audible par l'homme aura une fréquence comprise entre 20 et 20 000 Hz. Au-dessus de cette plage, ce sera un ultrason audible, tout au plus, par certains animaux.
  • Amplitude. C'est l'intensité (puissance acoustique), que l'on appelle habituellement «le volume«. L'amplitude est liée à la quantité d'énergie transmise par les ondes sonores.
  • Longueur d'onde (λ). C'est la distance qu'une onde parcourt dans une période d'oscillation, ou en d'autres termes, la distance entre deux maxima consécutifs de l'oscillation.
  • Puissance acoustique (W). C'est la quantité d'énergie émise par les ondes par unité de temps. Elle se mesure en watts et dépend directement de l'amplitude de l'onde.
  • Spectre de fréquences. C'est la distribution des amplitudes, ou énergie acoustique, pour chaque fréquence des différentes ondes qui composent le son.

Comment le son voyage-t-il ?

Le son se propage dans les liquides, les solides et les gaz, mais il le fait plus rapidement dans les deux premiers. C'est parce que la compressibilité et densité de matière avoir des effets sur la transmission des ondes : moins densité ou plus la compressibilité du milieu est grande, plus la vitesse de transmission du son est faible. La Température cela peut aussi influencer la question.

Ainsi, la propagation du son ne peut se produire s'il n'y a pas de milieu matériel dont molécules peut vibrer. Pour cette raison, une explosion dans l'espace extra-atmosphérique ne pouvait pas être perçue de manière audible, tandis que le son d'un train à l'arrivée, par exemple, nous parvient grâce à l'onde sonore transmise dans l'air.

Propriétés sonores

Les instruments peuvent jouer les mêmes notes, mais chacun avec son timbre respectif.

En gros, le son a quatre grandes propriétés :

  • Hauteur ou ton. Selon leur fréquence, les sons sont classés en aigus (haute fréquence), médium (moyenne fréquence) et grave (basse fréquence). La fréquence est ce qui distingue les notes de musique les unes des autres.
  • Durée. C'est le temps pendant lequel les vibrations qu'un son produit sont maintenues.
  • Intensité. C'est la puissance acoustique (quantité d'énergie par unité de temps) par unité d'air, et est mesurée en décibels (db). Un son est audible par l'humain au-dessus de 0 base de données, et produit une douleur supérieure à 130 db.
  • Sonnette. C'est une qualité qui permet de distinguer deux sons de fréquence et d'intensité égales émis par des sources différentes. Comme la fréquence d'un son, en général, n'est pas unique mais qu'il existe une fondamentale et d'autres de moindre intensité, le timbre est lié aux intensités et variétés de ces autres fréquences qui accompagnent la fondamentale.

Son musical

La musique est l'ensemble rythmique et ordonné des sons, généralement ceux provenant des instruments de musique et de la voix humaine (chanson). La distinction entre musique et bruit est d'origine culturelle et tient à des considérations d'harmonie et de beauté de l'époque.

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