Le son

 

La réception d’un son par un humain est dû à 3 éléments nécessaires : une source produisant une vibration, un milieu transmettant le son à une vitesse plus ou moins importante et le sens de l’ouïe qui permet aux animaux de percevoir ces vibrations mécaniques.

Le son est une vibration mécanique de l’air. Un instrument ou la voix humaine vient provoquer une excitation mécanique et entraîné une déformation de l’air.

C’est-à-dire que l’impulsion d’un objet comme un instrument vient mettre en mouvement une molécule qui elle-même va rencontrer d’autres molécules ce qui va créer une compression des molécules. L’air va donc se contracter puis se détendre, cette succession de compressions et dépressions régulières engendre la création d’ondes longitudinales (elle s'effectue dans la direction de propagation de l'onde)

 

 

 

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Ces ondes mécaniques se propagent à une vitesse plus ou moins élevée suivant le milieu traversé et des conditions climatiques tels que la température et de la pression. La célérité du son dans l’air à une température ambiante de 20°C e sous une pression atmosphérique normale soit 1013 hPa est de 340 m/s. Le milieu traversés est impérativement élastique pour permettre ce phénomène d’oscillation, ainsi le son ne se propage dans le vide, on dit que les ondes sonores sont mécaniques.

Le son se définit principalement par deux paramètres : la fréquence (ou la hauteur) du son, et l’intensité sonore.

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Ces oscillations sont perçues par l’homme car elles stimulent le sens appelé « ouïe ».

 

C’est l’oreille qui perçoit ces ondes (nous expliquerons par la suite comment), elle est sensible aux fréquences comprises entre 16 Hz et 20.000 Hz, soit 16 à 20.000 oscillations par seconde. Cependant ces valeurs varient selon l’âge et la « qualité de perception » des sons de l’oreille.

 

 

Qu’est-ce que la fréquence (ou hauteur) ?

 

La fréquence est le nombre de vibrations reçues par le tympan en une seconde. Elle se mesure en Hertz (Hz). A cette notion physique correspond la notion de "hauteur" du son. Plus un son est haut (ou aigu), plus sa fréquence est élevée.

 

Nous pouvons la calculer grâce à la relation suivante : (Avec T en seconde)

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Exemple d'un son de fréquence : 440 Hz

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Cette fréquence correspond à la notion de « hauteur » du son.

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Le son est également défini par une grandeur appelée intensité sonore.

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L'intensité sonore : est une grandeur physique, qui s’exprime en watt par mètre carré (W/m2) et se note avec la lettre I, donnant la « force » d’une onde sonore : plus l’intensité sonore est élevée, plus l’oreille perçoit le son fort. Plus l'amplitude est grande plus l'intensité sonore est élevée.                       

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Suivant une intensité sonore plus ou moins élevée, le son peut provoquer des douleurs et/ou une perte d’audition. Ce seuil de douleur serait estimé à une valeur de 10 W/m2.

L’intensité sonore audible peut prendre des valeurs d’un ordre de grandeur de 10⁻12, ainsi pour faciliter les calculs, on définit le niveau d’intensité sonore. Cette grandeur se note L et s’exprime en décibel (dB).

Le niveau d'intensité sonore d'un son perceptible par l'oreille humaine est compris entre 0 et 130 dB.

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Ce document tiré du site : http://www.cochlea.org/bruit-attention-danger-!-protection classe les différentes intensités sonores du quotidien en plusieurs catégories et avec des exemples concrets :

• Jusqu’à 80 dB, peu importe la durée d’écoute, l’humain ne court aucun risque

• De 80 à 90 dB, on approche du seuil de nocivité, les risques restent minimes à une écoute restant dans les limites de la normal

• De 90 à 115 dB, l’homme risque un danger et des lésions peuvent être observées

• Au-delà de 115 dB, une écoute même très brève peut provoquer des séquelles irréversibles allant jusqu’à la perte de l’ouïe

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