Physique Acoustique

Nature du son

Le son est un phénomène vibratoire et ondulatoire qui se propage sous forme d’onde longitudinale dans un milieu matériel.

Propagation selon le milieu

La vitesse de propagation varie selon le milieu :

• Dans l’air (20 °C) : 340 m/s
• Dans l’eau : 1500 m/s

Cette différence s’explique par la densité du milieu : plus les molécules sont proches (milieu dense), plus le son se propage rapidement.

Mesures sonores

	Puissance	Distance
×2	+3 dB	-6 dB
×10	+10 dB	-20 dB

Définition et aspects

Le son est une fluctuation très rapide de la pression de l’air. Il présente deux aspects :

• Aspect objectif : phénomène physique d’origine mécanique créant une onde acoustique
• Aspect subjectif : sensation perçue par le cerveau suite à une perturbation environnementale

Caractéristiques techniques

Perception auditive humaine : 20 Hz (infrasons) à 20 kHz (ultrasons).

Types d’ondes :

• Onde transversale : déplacement perpendiculaire à la propagation
• Onde longitudinale : déplacement parallèle à la propagation

Aspects mathématiques

Le son s’assimile à un oscillateur sinusoïdal de pression avec :

• une période T où f = 1/T
• une pulsation ω = 2πf

La résonance

La résonance est un phénomène où un système oscille à sa fréquence naturelle : des forces extérieures, même faibles, amplifient les oscillations quand elles sont appliquées à cette fréquence.

L’augmentation de l’amplitude des oscillations caractérise la résonance lorsque la fréquence d’excitation correspond à la fréquence naturelle du système.