Un son est une onde qui se propage dans un milieu gazeux (air), liquide (eau ), ou solide (béton). Cette onde est mécanique et transversale :
- - il n'y a pas transfert de matière mais uniquement tranfert d'énergie (ici énergie potentielle élastique liée à la pression et énergie cinétique liée à l'agitation des molécules),
- - il y a nécessité d'un milieu de propagation (le son ne se propage pas dans le vide - expérience de la cloche à vide ),
- - la déformation du milieu est transversale ( flamme de la bougie placée devant le haut parleur ),
- - la vitesse de propagation dépend du milieu de propagation:
Comme pour tout système ondulatoire, on observe pour le son les phénomènes de réflexion, de réfraction, de diffraction, d'interférences.
Et comme pour tout système ondulatoirese propageant dans un milieu homogène, on observe une double périodicité:
- - une périodicité spatiale ( à intervalle d'espace régulier on retrouve la même déformation du milieu), cette périodicité spatiale définit la longueur d'onde l,
- - une périodicité temporelle ( à intervalle de temps régulier, pour un point du milieu de propagation, on retrouve la même déformation). Cette périodicité temporelle définit la période T du signal. La fréquence F (en Hertz - Hz ) est l'inverse de la période.
Une relation simple lie vitesse de propagation c (m / s) , longueur d'onde l (m), période T (s) et fréquence F (Hz):
c = l / T = l F
Sur le fichier "double.xls" téléchargeable, une animation permet de visualiser sous EXCEL cette double périodicité. Pour permettre le fonctionnement des macros, il faut les Activer au lancement du fichier. Le cas échéant, vous devrez autoriser ces macros à partir du menu outils / options / sécurité / sécurité des macros / moyen d' EXCEL.
Son et Bruit:
Il y a plusieurs approches possibles de la différence entre son et bruit.
Pour un musicien, c'est la différence entre un signal sonore qui fait partie d'un ensemble cohérent (le son) et un signal sonore incongru (le bruit).
En médecine du travail c'est la différence entre un signal sonore qui porte une information (musique, information, alarme, communication téléphonique) donc écouté, et un signal sonore parasite, sans message, donc simplement entendu.
Pour nous, un son sera un signal sonore installé dans le temps (note de musique - sonnerie de téléphone - voyelle - vibration ) alors qu'un bruit sera un signal sonore ponctuel ( claquement, certaines consonnes).
Remarque: lorsque l'on prononce une syllabe ( "pa" par exemple), elle est souvent constituée d'un signal sonore très court (ici le p' ) pour lequel on pourra difficilement identifier une périodicité et un signal sonore plus long (ici le a).
Audacity est un logiciel libre de droits permettant d'enregistrer, de synthétiser, d'analyser, de modifier des sons ...
Il vous permet ici d'enregistrer et de visualiser des syllabes.
Brancher un micro sur la carte son de votre micro ordinateur.
Ouvrez audacity. Sélectionnez "micro" en entrée (vérifiez que le micro est branché et actif -dépannage : Démarrez / Tous les programmes / Accessoires / Divertissement / Contrôle du volume et magnétophone ).
Lancez l'enregistrement. Dites "pa" et "ma" et arrêtez l'enregistrement.
En zoomant, vous pouvez identifier le p', le m' et le 'a. On observe un phénomène périodique pour le m' et le 'a alors que le p' ne présente pas de périodicité. Pour nous le p' serait donc un bruit (pas d'analyse possible) alors que le 'a et le m' seront des sons pour lesquels on pourra - entre autre - mesurer une période.
On peut réécouter sur Audacity, distinctement, les différentes voyelles et consonnes.
Il est visible sur l'enregistrement qu'un son diffère d'un autre par :
- l'intensité (l'amplitude du signal) - par exemple le m' enregistré ci-dessus a un intensité qui augmente,
- la hauteur (sa fréquence apparente - définie par la période T évidente du signal),
- le timbre (la forme du motif élémentaire qui se répète périodiquement).