Définitions
Définition
Son pur
Un son pur est une onde sonore qui ne contient qu'une seule fréquence. Il est généralement perçu comme un son clair et constant.
Son complexe
Un son complexe, ou composé, est constitué de plusieurs fréquences sonores. Il est souvent le résultat de la superposition de plusieurs sons purs.
Sinusoïdal
Un son sinusoïdal est caractérisé par une onde ayant la forme d'une sinusoïde en fonction du temps, typique d'un son pur.
Périodique
Un son périodique est un son dont les motifs se répètent à intervalles réguliers dans le temps.
Fréquence
La fréquence d'un son est le nombre de cycles que l'onde sonore réalise par seconde, elle s'exprime en Hertz (Hz).
Harmonique
Un harmonique est un son dont la fréquence est un multiple entier de la fréquence fondamentale du son.
Puissance
La puissance sonore est l'énergie émise par une source sonore par unité de temps, généralement mesurée en watts.
Intensité sonore
L'intensité sonore est la quantité de puissance sonore transmise par unité de surface, souvent mesurée en décibels (dB).
Caractéristiques des Sons
Le son est une onde mécanique qui se propage dans un milieu matériel comme l'air, l'eau ou le métal. La manière dont nous percevons le son dépend de plusieurs caractéristiques, notamment la fréquence, l'amplitude et la forme de l'onde sonore. Un son pur, comme énoncé, est une onde sinusoïdale avec une seule fréquence, tandis qu'un son complexe combine plusieurs fréquences. La fréquence d'un son détermine sa hauteur : plus elle est élevée, plus le son est aigu. Les sons audibles par l'oreille humaine sont généralement compris entre 20 Hz et 20 kHz.
Analyse des Sons
L'analyse des sons repose souvent sur la décomposition en séries de Fourier, qui permet de représenter un son périodique comme une somme de sons purs, ou harmoniques. Ces harmonies sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale. Les composantes principales de cette analyse sont donc la fréquence fondamentale et les harmoniques qui en découlent, qui enrichissent la sonorité et le timbre d'un son complexe.
Puissance et Intensité Sonore
La puissance et l'intensité sonore sont des concepts essentiels pour comprendre comment le son est perçu par l'oreille humaine. La puissance est une mesure de l'énergie sonore émise et se mesure en watts. L'intensité sonore, quant à elle, décrit la puissance perçue sur une surface donnée, souvent exprimée en décibels. Le seuil de l'audition humaine commence généralement autour de 0 dB et le seuil de la douleur auditive est situé autour de 120-130 dB.
Musique et Sons Complexes
La musique est un exemple pratique de sons complexes dans notre vie quotidienne. Les instruments de musique produisent des sons qui ne se limitent pas à une seule fréquence mais sont constitués de la combinaison de la fréquence fondamentale et de plusieurs harmoniques. Ces harmoniques donnent à chaque instrument son timbre unique, permettant de les identifier même si plusieurs instruments jouent la même note.
A retenir :
Les sons constituent un élément fondamental de notre perception auditive. Le son pur, caractérisé par une unique fréquence sinusoïdale, contraste avec les sons complexes constitués de multiples fréquences. Les concepts de fréquence, harmoniques, puissance et intensité sonore sont cruciaux pour comprendre comment nous percevons le son. En musique, ces principes permettent de saisir la diversité des timbres et des qualités sonores des différents instruments. L'analyse par la décomposition en séries de Fourier nous permet de mieux étudier la structure interne des sons périodiques.
