Analyse spectrale des sons
L'analyse spectrale est une méthode puissante pour caractériser les sons, qu'ils soient purs ou composés. Elle permet de visualiser les fréquences présentes dans un son et leur amplitude respective.
Définition: Le spectre d'un son pur ne comporte qu'un seul pic, correspondant à sa fréquence unique.
Définition: Le spectre d'un son composé présente plusieurs pics, chacun correspondant à une fréquence présente dans le son.
Dans le cas d'un son composé, on distingue :
- La fréquence fondamentale (f₀) : c'est la fréquence la plus basse du spectre.
- Les harmoniques : ce sont les fréquences multiples de la fondamentale (2f₀, 3f₀, 4f₀, 5f₀, etc.).
Exemple: Pour une guitare, le son produit est un son composé. Son spectre montrerait plusieurs pics correspondant à la fondamentale et aux harmoniques.
Highlight: La fréquence fondamentale détermine la hauteur perçue de la note, tandis que les harmoniques contribuent au timbre caractéristique de l'instrument.
L'amplitude du signal est liée au volume sonore. Plus l'amplitude est grande, plus le son est fort.
Exemple: Comparons deux sons de fréquences différentes :
- f₁ = 1/T₁
- f₂ = 1/T₂
Si T₂ > T₁, alors f₂ < f₁
Cette relation illustre comment la période et la fréquence sont inversement proportionnelles, un concept clé pour comprendre la physique du son.
Highlight: Les 4 caractéristiques principales du son sont : la hauteur (liée à la fréquence), l'intensité (liée à l'amplitude), le timbre (lié au spectre) et la durée.
Ces concepts sont essentiels pour résoudre des exercices sur le son en Physique seconde et sont approfondis dans le cours de Physique sur le son en Terminale.
