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Comprendre
l'acoustique > bases
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De
quoi est fait le son ?
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par
Jean-Pierre Lafont |
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| Pour bien comprendre les phénomènes
acoustiques, il est bon de savoir de quoi est fait le son. Le
son est produit par la vibration des molécules dans un milieu
élastique. Les matériaux tels l'air, l'eau, l'acier, le bois,
le béton ont tous des propriétés élastiques. Le parcours des
molécules est restreint. Elles transmettent leur mouvement à
la molécule voisine qui le transmet à son tour, et ainsi de
suite. |
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Mouvement
des molécules induit par le déplacement d'une
membrane.
Pour simplifier le dessin, la membrane se déplace
dans un seul sens.
Un mouvement de la membrane vers la gauche
produirait une vague vers le bas.
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L'énergie sonore ne se déplace pas: elle se
propage. Si elle se déplaçait, ça ferait du vent. Il est donc
impropre de parler de la vitesse du son. On préférera le mot célérité.
Célérité du son dans l'air à 20°C : 344m/s.
L'oscillation des molécules engendre une légère variation de
la pression atmosphérique qui se matérialise par une
succession de fronts de haute et de basse pression appelé ondes. |
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La
hauteur des perturbations s'appelle l'amplitude, et la
distance qui sépare deux crêtes (ou deux creux)
correspond à la longueur d'onde. La vitesse de
propagation des ondes est la célérité et la quantité
d'ondes produites par seconde s'appelle la fréquence.
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Une onde
est une perturbation en mouvement.
Observons un morceau de liège à la surface d'une eau
calme. La hauteur de l'eau peut être comparée à la
pression atmosphérique et le bouchon de liège à une
particule d'air. Le jet d'une pierre dans l'eau (source
sonore) perturbe l'équilibre de la surface et crée des
ondes qui se propagent en cercles concentriques.
Remarque: le bouchon oscille mais il ne de déplace
pas.
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Dans
un espace tri-dimensionnel comme l'air, le son
se propage de la même façon mais en sphères
concentriques. L'énergie propagée s'affaiblit
proportionnellement au carré de la distance. A
cela on peut ajouter les pertes par friction des
molécules.
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