Émission et perception d'un son
Cette page explore les concepts fondamentaux liés à l'émission et à la perception des sons, en se concentrant sur les caractéristiques des signaux sonores périodiques. Elle aborde la définition et le calcul de la période et de la fréquence d'un signal, ainsi que leur relation avec la hauteur du son perçu. De plus, elle examine la propagation du son dans différents milieux et introduit les notions de timbre et d'amplitude.
Définition: Un signal périodique se répète de façon identique au cours du temps. La période d'un signal périodique est la durée du plus court « motif » qui se répète à l'identique.
Vocabulaire: La période (T) s'exprime en secondes (s), tandis que la fréquence (f) s'exprime en Hertz (Hz). La fréquence est l'inverse de la période et représente le nombre de périodes du signal par seconde.
Exemple: Pour un signal avec une période de 2 ms, la fréquence peut être calculée comme f = 1 / (2 x 10^-3) = 500 Hz.
Le document explique la relation entre la fréquence et la hauteur du son : plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu. Pour identifier les fréquences les plus élevées, il faut observer les signaux présentant le plus grand nombre de motifs répétitifs.
Highlight: La hauteur d'un son est déterminée par la fréquence du signal. Deux sons de même hauteur ont la même fréquence.
Le timbre d'un son est lié à la forme du signal. Des signaux de formes différentes produisent des sons de timbres différents, même s'ils ont la même fréquence. L'amplitude du signal, quant à elle, correspond à la hauteur maximale atteinte par l'onde sonore.
Exemple: Un signal avec une fréquence de 5 x 10^2 Hz correspond à un son de 500 Hz.
La page aborde également la propagation du son dans différents milieux. Elle fournit des exemples de vitesses de propagation :
- Dans l'air : 340 m/s
- Dans l'eau : 1500 m/s
- Dans l'acier : 4500 m/s
- Dans le corps humain : 1460 m/s
Highlight: Plus le milieu contient de matière, plus la vitesse de propagation d'une onde sonore est rapide.
Enfin, le document présente une échelle de fréquences audibles pour l'être humain, allant généralement de 20 Hz (sons graves) à 20 000 Hz (sons aigus). Les fréquences inférieures à 20 Hz sont appelées infrasons, tandis que celles supérieures à 20 000 Hz sont des ultrasons, tous deux inaudibles pour l'oreille humaine.
