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Les sons : fréquence, intensité et perception

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La perception d’un signal sonore : le rôle de la fréquence

  • Les ondes sonores ne sont audibles pour l’oreille humaine que si leur fréquence est comprise entre 2020 et 20 00020\ 000 hertz. En dessous de cette fréquence les ondes sonores sont des infrasons et au-dessus des ultrasons.
  • La fréquence détermine la tonalité du son. Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu et inversement, plus la fréquence est faible, plus le son est grave.
  • Tous les sons audibles ne sont pas perçus de la même manière.

La perception d’un signal sonore : le rôle de sa nature

  • Un signal sonore peut être de deux natures :
  • un son pur : onde sonore parfaitement sinusoïdale et périodique ne possédant qu’une seule fréquence. Ainsi la fréquence, l’amplitude maximale et l’amplitude minimale restent constantes au cours du temps ;
  • un son complexe : constitué de la superposition de plusieurs sons purs, montre un spectre quelque peu complexe, voire aléatoire.
  • Chaque son pur composant le son complexe est représenté par un segment dont l’abscisse est sa fréquence et l’ordonnée est son amplitude :
  • la fréquence du signal sonore pur avec la plus grande amplitude est appelée fréquence fondamentale ;
  • les autres fréquences du son complexe sont dites les harmoniques.
  • Un son complexe est la somme de plusieurs sons pur.
  • Le son pur qui possède la plus grande amplitude détermine la fréquence fondamentale et la hauteur, tandis que les autres sons purs, sont les harmoniques et déterminent le timbre.

La perception d’un signal sonore : le rôle de l’intensité sonore

  • La perception d’un son dépend aussi de l’amplitude donc de son intensité et par conséquent de son niveau d’intensité sonore (dB\text{dB}).
  • Plus l’amplitude d’un signal sonore est élevée, plus son intensité sonore sera élevée.
  • Le niveau d’intensité sonore est la grandeur directement déduite de l’intensité sonore permettant de créer une échelle facilement exploitable : l’échelle de niveaux d’intensité sonores.