Ondes Sonores (Physique)

Les ondes sonores : émission et propagation d'un signal sonore

Un signal sonore est produit par la vibration d'un objet. Une caisse de résonance permet d'amplifier le son.

Enregistrement d'un signal périodique : représentation temporelle du signal électrique obtenu avec un microphone (tension électrique U en volt V en fonction du temps +).
Signal périodique : signal qui se reproduit à l'identique à intervalles de temps réguliers.
Période T d'un signal périodique : plus petite durée au bout de laquelle le signal se reproduit à l'identique (correspond à la durée du motif élémentaire sur l'enregistrement).
Fréquence f d'un signal périodique : nombre de périodes par unité de temps. f=1 / T en infrasons.

L'oreille humaine ne peut entendre que les sons dont les fréquences sont comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz (20 KHz).
La hauteur d'un son est liée à sa fréquence : Hertz Hz Seconde s sons audibles + 20 Hz.
Le timbre d'un son est lié à la forme du signal. Plus un son est aigu, plus sa fréquence est haute. Plus un son est grave, plus sa fréquence est basse. Ultrasons + 20 000 Hz.
L'intensité sonore est liée à l'amplitude du signal. Plus l'amplitude du signal est grande, plus l'intensité sonore I est élevée : fi amplitude temps -temps temps.
L'exposition sonore dépend du niveau d'intensité sonore L (en dB) et de la durée d'exposition. I se mesure en Watt par mètre carré W·m-¹. Plus le niveau d'intensité sonore L est élevé, plus le son est fort. L se mesure en décibel (dB) avec un sonomètre.
Même note, même période, même fréquence, jouée par différents instruments.

Niveau d'intensité sonore L (dB)	Intensité sonore I (W·m-¹)
113	10
130	10.4
120	10
110	10
100	10
80	10^-5
70	10^-6
60	10^-8
50	10^-9
40	10^-10
30	10^-11
20	10^-12
0	Seuil d'audibilité