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Chapitre 3 : ONDES SONORES

Chapitre 3 : ONDES SONORES. Propriétés des ondes sonores 1.1. Hauteur d’un son. Vidéo sons (si nécessaire). La hauteur d’un son est mesurée par …. Un son est grave si …. Infrasons. Ultrasons. Sons audibles par l’homme. F (Hz). 20. 20 000. De + en + grave. De + en + aigu. Doc. 1.

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Chapitre 3 : ONDES SONORES

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Presentation Transcript

  1. Chapitre 3 : ONDES SONORES

  2. Propriétés des ondes sonores1.1. Hauteur d’un son Vidéo sons (si nécessaire)

  3. La hauteur d’un son est mesurée par … Un son est grave si … Infrasons Ultrasons Sons audibles par l’homme F (Hz) 20 20 000 De + en + grave De + en + aigu Doc. 1.

  4. 1.2. Intensité et niveau sonore Doc. 2. Les ondes sonores sont des ondes … . Elles transportent de … et une partie de celle-ci est perçue par notre système … . Le seuil d’audibilité de l’oreille humaine est de l’ordre de I0 = 10-12 … à la fréquence de 1 000 … . mécaniques l’énergie auditif L’intensité sonore I est une grandeur qui caractérise … Elle s’exprime en W.m-2 ( I = … = … ) W.m-2 Hz

  5. 1.2. Intensité et niveau sonore Le seuil de douleur est de l’ordre de Imax = 25 … Les intensités sonores s’additionnent mais deux instruments jouant la même note ne sont pas perçus deux fois plus fort qu’un seul : la perception de l’oreille n’est donc pas … . W.m-2 linéaire On définit le niveau d’intensité sonore ou niveau sonore L (Level en anglais) par …

  6. Exemples : 1. Calculer les niveaux sonores correspondants aux seuils d’audibilité et de douleur.

  7. 2. Un trompettiste joue une note maintenue avec une intensité sonore I1 à la distance d. Un deuxième trompettiste joue de même. Quel sera le niveau sonore des 2 trompettistes jouant ensemble à la distance d des deux ?

  8. 1.3. Timbre d’un son SOS Vidéo

  9. 1.3. Timbre d’un son Doc. 3: notes de même hauteur et de timbres différents (La 2 d’un piano et d’un violon). Deux sons, de même hauteur ( … Le timbre est lié à …

  10. 1.4. Analyse spectrale de sons SOS Vidéo

  11. 1.4. Analyse spectrale de sons Un signal (son) périodique de fréquence f peut … Une transformée de Fourier permet d’obtenir …

  12. s s 10 5 12 t (ms) 10 2 4 6 8 10 8 -5 6 -10 4 2 f (kHz) 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Le pectre d’un son pur (correspondant à une … Transformée de Fourier Doc. 5 : Enregistrement du son d’un diapason et son analyse spectrale

  13. s 20 10 s 2 4 6 8 10 t (ms) -10 20 -20 15 -30 10 5 0.5 1 1.5 2 2.5 f (kHz) Un son périodique mais non sinusoïdal est qualifié de … Son spectre contiendra … Transformée de Fourier Doc. 6 : Enregistrement du son d’une guitare et son analyse spectrale

  14. s s 20 10 s 10 s 2 4 6 8 10 5 12 t (ms) t (ms) -10 20 10 2 4 6 8 10 -20 8 -5 15 -30 6 -10 10 4 5 2 f (kHz) 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0.5 1 1.5 2 2.5 f (kHz) Le timbre d’un son est donc lié …

  15. Effet Doppler Son proche de la route

  16. L’effet Doppler correspond à un décalage … L’effet Doppler constitue une méthode … Si R et S se rapprochent, … Si R et S s’éloignent, … Si R et S sont immobiles, …

  17. L’effet Doppler s’applique …

  18. L’émetteur (source) et le récepteur sont fixes • L’émetteur émet une onde de période TS qui se déplace à la vitesse c A t = 0 : Emission du bip 1 A t = TS : Emission dubip 2 Les deux bips sont espacés d’une distance d = c.TS récepteur Émetteur (source) Le récepteur reçoit le bip 2 avec un retard de TS après la réception du bip 1. Conclusion : l’onde perçue par le récepteur à la même période TRdonc la même fréquence que celle envoyée par l’émetteur TS.

  19. L’émetteur se déplace à la vitesse VSvers le récepteur fixe (VS < c) A t = 0 : Emission du bip 1 A t = TS : Emission dubip 2 L’émetteur s’est déplacé d’une distance VSTS Les deux bips sont espacés d’une distance d’ = c.TS – VS.TS = (c – VS).TS récepteur émetteur Le récepteur reçoit le bip 2 avec un retard de TR = d’/c = [(c – VS).TS] / c = (1 – VS / c).TS Conclusion : l’onde perçue par le récepteur a une période inférieure TR(donc une fréquence plus grande) que celle envoyée par l’émetteur TS.

  20. Applications en médecine : SOS vidéo

  21. Applications aux radars : SOS Vidéo

  22. Le mur du son : La source se déplace vers la droite moins vite que la vitesse du son Source immobile

  23. Le mur du son : La source se déplace vers la droite plus vite que la vitesse du son Mur du son : La source se déplace vers la droite à la vitesse du son

  24. Le mur du son : La source se déplace vers la droite plus vite que la vitesse du son Mur du son : La source se déplace vers la droite à la vitesse du son SOS Vidéo

  25. FIN

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