C'est quoi un son ?
Tout d'abords il faut un émetteur, un objet qui entre en vibration ou, par son déplacement, fait vibrer le milieu qui l'entoure. Ensuite il faut que cette vibration puisse se propager dans un milieu comme l'air, l'eau, le métal... (vous avez sans doute déjà pu entendre que les caractéristiques des sons sont différentes dans l'air et dans l'eau) Enfin ce milieu va transmettre cette vibration à notre tympan, membrane située au fond de notre oreille, qui va convertir cette énergie mécanique en énergie électrique, signal envoyé à notre cerveau..
Pour étudier les caractéristiques d'un son, on va utiliser un générateur basse fréquence qui produit une tension alternative (étudiée en 3è) que nous visualisons sur un oscilloscope avant de l'envoyer faire vibrer la membrane d'un haut parleur.
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Fonctionnement du haut parleur
par eduMedia
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Fréquence du son
Sur l'écran de l'oscilloscope nous pouvons visualiser les variations de la fréquence du signal (nombres d'oscillations par seconde).
- lorsque la fréquence du signal diminue (les "vagues" sur l'écran de l'oscilloscope s'étirent), le son devient plus grave.
- lorsque la fréquence du signal augmente (les "vagues" sur l'écran de l'oscilloscope se contractent), le son devient plus aiguë.
Cette fréquence s'exprime en Hertz. Les fréquences audibles par l'homme vont de 20 Hertz (= 20 vibrations par seconde) pour les plus graves à 20 000 Hertz pour les plus aiguës.
Intensité/Puissance du son
Plus on augmente l'amplitude du signal ,plus l'intensité du son augmente. Cette intensité se mesure en décibels (dB). Au delà de 80 dB le son devient dangeureux pour l'oreille humaine, passé les 110 dB des dégats irrémédiables peuvent apparaître.
Le timbre
Si on change la forme du signal émit par le générateur, on va obtenir un son de même hauteur mais dont le timbre a changé. Un signal sinusoïdal produit un "son pur" mais la plupart des sons sont complexes, ils contiennent des "harmoniques" (vibrations supplémentaires dont la fréquence est un multiple de la fréquences dite "fondamentale"). C'est ça qui fait le timbre reconnaissable d'un instrument, d'une voix...
Vitesse du son
La vitesse de propagation du son dépend du milieu dans lequel il se propage :
- dans l'air le son se propage à la vitesse de 340 mètres par seconde
- dans l'eau, il se propage à 1500 m/s
- jusqu'à 6000 m/s dans l'acier
En video (C'est pas sorcier)