Les ondes sonores
Caractéristiques des ondes sonores
Les sons audibles se situent entre 20Hz et 20kHz, avant il y a les infrasons et après les utrasons .
Une note est caractérisée par une fréquence , contrairement à un bruit.
Les ondes sonores se propagent de proche en proche dans les trois directions, ce sont des ondes mécaniques.
Un son simple est représenté par une simple sinusoïde.
Un son se caractérise par :
Son timbre , c'est à dire la forme du signal (une sinusoïde dans le cas d'un son simple)
Sa hauteur (c'est à dire sa fréquence )
Son intensité (amplitude du signal sonore)
Un son complexe peut avoir ,par exemple ,la forme suivante. On peut le décomposer mathématiquement en une somme de sinusoïdes, dont la fréquence sera un multiple de la fondamentale (note jouée)
Dans ce cas, on peut réaliser son analyse spectrale (par logiciel : Audacity, transformée de Fourrier )
On distingue trois fréquences différentes ( la plus basse s'appelle la fondamentale, les autres sont appelées harmoniques) .
En abscisse on trouve la fréquence et en ordonnée l'amplitude .
Intensité et niveau sonore
Intensité sonore
Le son se propage à partir d'une source, on mesure la puissance P de cette source en Watt.
A partir de cette source, le son par dans trois dimensions, de sorte que la puissance se répartisse sur une surface. Au niveau de cette surface, on mesure l'intensité sonore \(I = \frac {P}{S}\) , I en W.m-2, P en W et S en m2.
Pour mieux rendre compte des sensations perçues, on utilise une échelle logarithmique définissant ainsi le niveau sonore L qui s'exprime en dB. On se base sur l'intensité minimale audible, constante appelée seuil d'audition I0 = 10-12 W.m-2.
Le niveau sonore en un point de l'espace est :\( L = 10 Log \frac {I}{I_{0}}\)
Remarque : propriétés du niveau sonore
Soit une source produisant intensité sonore I, le niveau sonore est alors \( L = 10 Log \frac {I}{I_{0}}\)
Si on prend deux sources identiques, alors le niveau sonore \(L2 = 10 Log \frac {2I}{I_{0}}\) , on remarque le 2 dans le l'expression du log. De part les propriétés du logarithme , on peut écrire :
On augmente le niveau sonore de 3dB en doublant la source, quel que soit la source ! ! !
une tronçonneuse affiche un niveau sonore de 30dB, si on en utilise deux simultanément, on monte à ... 33dB.
