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I. EMISSION ET PROPAGATION D’UN SIGNAL SONORE 1. Emission d’un signal sonore
Remarque : Pour que le signal sonore émit soit plus audible, il doit être amplifié par une caisse de résonnance Exemples :
2. Propagation d’un signal sonore
Les vibrations provoquées par un objet qui vibre sont transmises à l’air environnant. Les molécules qui constituent l’air vibrent et transmettent ce mouvement de proche en proche aux molécules voisines
Remarque : Le milieu matériel peut être à l’état gazeux, liquide ou solide
Comparaison de valeurs de vitesse :
➢ Un émetteur (ou source sonore) est un objet qui produit un signal sonore grâce à une de ses parties qui
………. (Une vibration est un mouvement de va-et-vient d’un objet)
➢ Un signal sonore a besoin d’un milieu matériel (de la matière) pour se ……….
➢ Le son ne propage donc pas dans le ………..
MOUVEMENT ET INTERACTIONS CHAPITRE 10
Cours
EMISSION ET PERCEPTION D’UN SON
➢ La vitesse de propagation d’un signal sonore ……….. du milieu matériel de propagation.
➢ La valeur approchée de la vitesse d’un signal sonore dans l’air dans des conditions usuelles de température est de ……… m.s-1
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3. Chaine sonore
Une chaine sonore représente la propagation d’un signal sonore dans un milieu matériel qui est reçu par un récepteur (objet dont une de ses parties peut vibrer comme un micro ou un tympan)
Exemple : L’émetteur est ici ……….. qui fait vibrer ses cordes vocales, le milieu de propagation est ……… et le récepteur est ……….. dont la membrane du tympan est mise en vibration.
II. CARACTERISTIQUES D’UN SIGNAL SONORE
1. Visualisation d’un signal sonore
On peut visualiser les caractéristiques d’un signal sonore grâce à son micro et un dispositif de numérisation (ordinateur, oscilloscope ou smartphone) qui transforme ce signal en un signal électrique de mêmes caractéristiques.
L’enregistrement d’un signal sonore fait apparaitre l’amplitude A écart entre sa valeur maximale et sa valeur moyenne signal
sonore Emetteur sonore :
dispositif mis en ………….
pas une source extérieure
Propagation du signal sonore dans un milieu …………
signal sonore
Récepteur sonore : dispositif captant
les ……….
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2. Période et fréquence d’un signal périodique
Remarques importantes :
- Ce qui différence un bruit et un son est le fait qu’un son est un signal périodique alors qu’un bruit ne l’est pas - La période est mesurée sur l’axe du temps par n’importe quel segment entre deux points correspondant au début
et à la fin d’un motif (plus petite partie de la courbe qui se reproduit à l’identique). Voir schéma ci-contre
- La mesure de plusieurs périodes permet d’augmenter la précision de la mesure (voir exercices)
- Pour une même fréquence, la vibration peut se faire avec un déplacement plus ou moins grand : c’est ce qui caractérise l’amplitude vibration.
Exemple :
La période du signal est T = …… s
On sait que la fréquence f du signal est 𝑓 = 1
𝑇 On a donc 𝑓 = 1
………..=. … … … 𝐻𝑧
La fréquence de ce signal sonore est donc de ……… Hz
III. LA PERCEPTION D’UN SON
1. Domaines de fréquences
On appelle son un signal sonore audible par l’homme. Même si les limites dépendent de l’individu, on considère souvent que les fréquences des sons audibles sont comprises entre 20 Hz et 20 0000 Hz (soit 20 kHz)
- Si la fréquence est trop faible, le son n’est plus audible : c’est un ……….
- Si la fréquence est trop grande, le son n’est plus audible : c’est un ………..
➢ Un signal périodique est un signal qui se reproduit identique à lui-même à intervalles de temps ………
➢ La période T d’un signal périodique est le plus ……… intervalle de temps au bout duquel le signal périodique se ……….. La période s’exprime en ……… (……)
➢ La fréquence f d’un signal périodique est le nombre de répétitions de ce signal par ………, elle s’exprime en s-1 que l’on appelle Hertz (……). La fréquence f d’un signal est l’inverse de la période :
𝑓 =
avec f en ……….. et T en …………L’oreille humaine ne peut entendre que les signaux sonores dont les fréquences sont comprises entre ……….. et ……….
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➢ L’intensité sonore et le niveau d’intensité sonore varient dans le même sens
➢ Le niveau d’intensité sonore se mesure à l’aide d’un sonomètre 2. Hauteur et timbre
L’intensité sonore d’un son est liée à l’amplitude du signal sonore et donc l’intensité sonore (par exemple la caisse de résonnance d’une guitare)
3. Intensité et niveau d’intensité sonore
Plus l’amplitude d’un signal sonore est élevée, plus l’intensité sonore I est grande. L’intensité sonore s’exprime en watt par mètre carré (W.m-2)
Une grandeur liée à la sensibilité de l’oreille humaine et plus facile à manipuler est le niveau d’intensité sonore L. Il s’exprime en décibel (dB). Il permet de classer les sons en fonction de leur danger potentiel pour l’oreille
Remarque : l’intensité sonore n’est pas proportionnelle au niveau d’intensité sonore
L’intensité sonore est la sensation auditive qui nous indique qu’un son est ………. ou ………
La hauteur d’un son est la sensation auditive qui nous indique qu’un son est ……….. ou ………...
La hauteur d’un son est liée à la ……….. du signal sonore
………. d’un son est la sensation auditive qui nous indique par exemple que l’on reconnait la personne qui parle ou quel instrument joue de la musique. Le timbre est lié à la ……… du signal
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Les sons présentent des risques dès 85 dB et des dommages surviennent à partir de 90 dB
➢ L’exposition sonore tient compte du niveau d’intensité sonore et de la durée d’exposition auxquels l’oreille est soumise.
➢ Une exposition sonore trop élevée peut avoir des conséquences irréversibles comme une surdité partielle voire totale
Remarque : la sensation devient douloureuse vers 120 dB (ce qui est déjà trop !). L’absence de douleur ne garantit donc pas l’absence de danger.
