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Le son: phénomènes vibratoires – Exercices et Cours PDF

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Julie rlls

14/06/2023

Ens. Scient.

Le son: phénomène vibratoire

Le son: phénomènes vibratoires – Exercices et Cours PDF

Le son est un phénomène vibratoire complexe avec des caractéristiques spécifiques. Ce résumé explore les types de sons, leur analyse spectrale, ainsi que l'intensité et le niveau sonore.

• Les sons purs et composés ont des propriétés distinctes en termes de forme d'onde et de spectre
• L'analyse spectrale permet de distinguer la fréquence fondamentale et les harmoniques
• L'intensité sonore et le niveau d'intensité sonore en décibels sont des mesures importantes
• Les caractéristiques des cordes vibrantes influencent la fréquence et la hauteur du son émis

...

14/06/2023

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Theme 4
Chapitre 11
I. Les deux types de sons
4 Un son est lié à une vibration periodique de
période I et de fréquence f
F
Ten s
et fen
ANAL

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Analyse spectrale des sons

Le spectre d'un son composé révèle sa structure harmonique. Le premier pic de plus basse fréquence correspond à la fréquence fondamentale. Les autres pics sont des harmoniques, dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale.

Formule: Pour les harmoniques, F₂ = F₁ x 2, F₃ = F₁ x 3, et généralement Fn = F₁ x n, où F₁ est la fréquence fondamentale.

La gamme des fréquences audibles pour l'homme s'étend généralement de 20 Hz à 20 000 Hz. Les sons en dessous de 20 Hz sont appelés infrasons, tandis que ceux au-dessus de 20 000 Hz sont des ultrasons.

Vocabulary: La hauteur d'un son correspond à sa fréquence fondamentale. Elle détermine si un son est perçu comme grave ou aigu.

Le timbre est la qualité sonore qui permet de distinguer deux sons de même hauteur et de même intensité. Il dépend du nombre et de l'intensité des harmoniques présentes dans le son.

Exemple: Un LA joué par un diapason et le même LA joué par une guitare auront la même fréquence fondamentale mais des timbres différents en raison de leurs harmoniques distinctes.

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Chapitre 11
I. Les deux types de sons
4 Un son est lié à une vibration periodique de
période I et de fréquence f
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Intensité et niveau sonore

L'intensité sonore, notée I, représente la puissance acoustique reçue par unité de surface. Elle s'exprime en watts par mètre carré (W/m²).

Formule: I = P / S, où P est la puissance acoustique de la source en watts et S est la surface du récepteur en m².

Pour comparer plus facilement les intensités sonores, on utilise le niveau d'intensité sonore, noté L, exprimé en décibels (dB).

Formule: L = 10 x log(I/I₀), où I est l'intensité acoustique de la source et I₀ est l'intensité de référence (10⁻¹² W/m²).

Highlight: Le décibel est une unité logarithmique, ce qui permet de couvrir une large gamme d'intensités sonores avec des valeurs numériques plus pratiques.

Une expérience typique pour étudier les sons implique une corde vibrante. La fréquence du son émis dépend de plusieurs facteurs :

  1. La longueur de la corde : plus elle est grande, plus le son est grave.
  2. La tension de la corde : plus elle est tendue, plus le son est aigu.
  3. La masse linéique de la corde : plus elle est grande, plus le son est grave.

Example: Dans les instruments à cordes comme la guitare, on peut modifier la hauteur du son en changeant la longueur de la corde (en appuyant sur les frettes) ou en modifiant sa tension (en tournant les chevilles).

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I. Les deux types de sons
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Vibrations et production du son

Les instruments de musique produisent des sons de différentes manières. Dans les instruments à cordes, c'est la vibration d'une corde tendue qui génère le son. Les caractéristiques de la corde (longueur, tension, masse linéique) déterminent la fréquence fondamentale du son produit.

Définition: La masse linéique d'une corde est sa masse par unité de longueur. Elle influence directement la fréquence des vibrations de la corde.

Dans les instruments à vent, c'est la vibration de l'air dans un tuyau qui forme le son. La longueur et la forme du tuyau déterminent les fréquences de résonance et donc les notes produites.

Exemple: Sur une flûte, on modifie la longueur effective du tuyau en ouvrant ou fermant les trous, ce qui change la note jouée.

La compréhension de ces principes physiques est essentielle pour l'étude du son en tant que phénomène vibratoire. Elle permet d'expliquer les différences entre les instruments et les techniques utilisées pour produire différentes notes et timbres.

Highlight: La physique du son est un domaine fascinant qui combine des concepts de mécanique des ondes, d'acoustique et de perception auditive, trouvant des applications dans la musique, l'ingénierie audio et bien d'autres domaines.

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L'application est très simple à utiliser et bien faite. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais :D

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J'adore cette application ❤️ Je l'utilise presque tout le temps pour réviser.

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Julie rlls

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Le son est un phénomène vibratoire complexe avec des caractéristiques spécifiques. Ce résumé explore les types de sons, leur analyse spectrale, ainsi que l'intensité et le niveau sonore.

• Les sons purs et composés ont des propriétés distinctes en termes de forme d'onde et de spectre
• L'analyse spectrale permet de distinguer la fréquence fondamentale et les harmoniques
• L'intensité sonore et le niveau d'intensité sonore en décibels sont des mesures importantes
• Les caractéristiques des cordes vibrantes influencent la fréquence et la hauteur du son émis

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Le spectre d'un son composé révèle sa structure harmonique. Le premier pic de plus basse fréquence correspond à la fréquence fondamentale. Les autres pics sont des harmoniques, dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale.

Formule: Pour les harmoniques, F₂ = F₁ x 2, F₃ = F₁ x 3, et généralement Fn = F₁ x n, où F₁ est la fréquence fondamentale.

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Vocabulary: La hauteur d'un son correspond à sa fréquence fondamentale. Elle détermine si un son est perçu comme grave ou aigu.

Le timbre est la qualité sonore qui permet de distinguer deux sons de même hauteur et de même intensité. Il dépend du nombre et de l'intensité des harmoniques présentes dans le son.

Exemple: Un LA joué par un diapason et le même LA joué par une guitare auront la même fréquence fondamentale mais des timbres différents en raison de leurs harmoniques distinctes.

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Intensité et niveau sonore

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Formule: L = 10 x log(I/I₀), où I est l'intensité acoustique de la source et I₀ est l'intensité de référence (10⁻¹² W/m²).

Highlight: Le décibel est une unité logarithmique, ce qui permet de couvrir une large gamme d'intensités sonores avec des valeurs numériques plus pratiques.

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  1. La longueur de la corde : plus elle est grande, plus le son est grave.
  2. La tension de la corde : plus elle est tendue, plus le son est aigu.
  3. La masse linéique de la corde : plus elle est grande, plus le son est grave.

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Les deux types de sons

Le son est un phénomène vibratoire lié à une vibration périodique. On distingue deux types principaux de sons : les sons purs et les sons composés (ou complexes).

Le son pur est caractérisé par un signal périodique sinusoïdal. Son analyse temporelle montre une courbe sinusoïdale régulière.

Définition: Un son pur est un signal sonore périodique parfaitement sinusoïdal, ne comportant qu'une seule fréquence.

Le son composé (ou complexe) présente un signal périodique non-sinusoïdal. Sa forme d'onde est plus irrégulière.

Exemple: La plupart des sons que nous entendons dans la nature ou produits par des instruments de musique sont des sons composés.

L'analyse spectrale permet de visualiser les différences entre ces types de sons. Le spectre d'un son pur ne comporte qu'un seul pic correspondant à sa fréquence fondamentale, tandis que celui d'un son composé présente plusieurs pics.

Highlight: L'analyse spectrale est un outil essentiel pour comprendre la composition des sons et différencier les sons purs des sons composés.

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