Les sons : fréquence, intensité et perception

Quel est le rôle de la fréquence d’un signal sonore ?

• L’oreille humaine ne peut percevoir un son que si sa fréquence est comprise entre $20$ et $20\ 000\, \text{Hz}$.
• De plus, 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.

Quelle est la nature d’un signal sonore ?

• Un son pur est une 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 est constitué d’une superposition de plusieurs sons purs, c’est-à-dire de plusieurs signaux périodiques et ainsi son spectre est quelque peu complexe, voire aléatoire.
• Un son complexe est la somme de plusieurs sons purs. Le son pur possédant 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 hauteur d’un son, exprimée en hertz ($\text{Hz}$), est sa fréquence fondamentale. C’est la hauteur du son qui permet de déterminer si un son est aigu ou grave.
• Le timbre d’un son est l’identité même du son et de comment il est perçu. En effet, c’est grâce au timbre qu’on peut distinguer un do joué au piano d’un do joué au violon. Même si ces deux sons ont la même fréquence fondamentale, ils diffèrent par leurs harmoniques.

Quel est le rôle de l’intensité sonore ?

• L’intensité sonore est la grandeur qui caractérise la puissance d’un son. Plus l’amplitude d’un signal sonore est fort, plus son amplitude sera élevée.
• Le niveau d’intensité sonore, exprimé en décibel ($\text{dB}$), est la grandeur directement déduite de l’intensité sonore permettant de créer une échelle de danger pour l’oreille humaine.