La Chaîne du Son: Physique et Sonorisation

La Chaîne du son
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I-Introduction et définitions.
Tout au long de son histoire, l’homme a eu besoin de s’exprimer et de se faire comprendre d’un
grand nombre de personnes.
Pour cela, il a fallu faire appel à des artifices de renforcement sonore pour que les messages
soient correctement perçus (porte-voix, architecture des théâtres grecs).
Le renforcement sonore électroacoustique apparaît au début du xxe siècle.
Notre but : transformer l’énergie acoustique en énergie électrique.
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a-definitions
Qu’est ce que le Son (physique) ?
Le son est une onde produite par la vibration mécanique d'un support fluide ou solide et
propagée grâce à l'élasticité du milieu environnant sous forme d'ondes longitudinales. Par
extension physiologique, le son désigne la sensation auditive à laquelle cette vibration est
susceptible de donner naissance.
La science qui étudie les sons s'appelle l'acoustique. La psycho acoustique combine l'acoustique
avec la physiologie et la psychologie, pour déterminer la manière dont les sons sont perçus et
interprétés par le cerveau.
b- Propagation du son
Dans un milieu compressible, le plus souvent dans l'air, le son se propage sous forme d'une
variation de pression crée par la source sonore. Un haut-parleur, par exemple, utilise ce
mécanisme. Notons que seule la compression se déplace et non les molécules d'air, si ce n'est
de quelques micromètres. Lorsque l’on observe des ronds dans l'eau, les vagues se déplacent
mais l'eau reste au même endroit, elle ne fait que se déplacer verticalement et non suivre les
vagues (un bouchon placé sur l'eau reste à la même position sans se déplacer).
Le son se propage également dans les solides sous forme de vibrations des atomes appelées
phonons. Là encore, seule la vibration se propage, et non les atomes qui ne font que vibrer très
faiblement autour de leur position d'équilibre.
La vitesse de propagation du son (on parle également de la célérité) dépend de la nature, de
la température et de la pression du milieu. Comme l'air est proche d'un gaz parfait, la pression
a très peu d'influence sur la vitesse du son.
Les ondes sonores se déplacent à environ 344 mètres par seconde dans de l'air à 20 °C, vitesse
qu'on peut arrondir à environ un kilomètre toutes les trois secondes, ce qui est utile pour
mesurer grossièrement la distance d'un éclair lors d'un orage (la vitesse de la lumière rendant sa
perception quasi instantanée).
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Dans des milieux solides (non gazeux) le son peut se propager encore plus rapidement. Ainsi
dans l'eau, sa vitesse est de 1482 m/s et dans l'acier de 5050 m/s. Le son ne se propage pas
dans le vide, car il n'y a pas de matière pour supporter les ondes produites (isolation phonique),
le son se propageant grâce aux déplacements des molécules d'air. C'est une onde dite
longitudinale, car les point matériels se déplacent dans le même sens que le déplacement de
l'onde (l'autre type étant les ondes transversales).
c- Fréquence et hauteur
La fréquence d'un son est exprimée en Hertz (Hz), elle est directement liée à la hauteur d'un son
perçu, mais n'en est qu'une des composantes. À une fréquence faible correspond un son grave,
à une fréquence élevée un son aigu.
Tout être vivant doté d'une ouïe ne peut percevoir qu'une partie du spectre sonore :
• les physiologistes s'accordent à dire que l'oreille humaine moyenne ne perçoit les sons que
dans une certaine plage de fréquences située environ (selon l'âge, la culture, etc.), entre 20 Hz
(en dessous les sons sont qualifiés d'infrasons) et 20 kHz (au-delà les sons sont qualifiés
d'ultrasons).
•en dessous de 16!Hz, les vibrations du milieu se nomment infrasons!;
•au-dessus de 20!kHz, soit 20!000!Hz, il s'agit d'ultrasons!;
•au-dessus de 1!GHz, soit 1!000!000!000!Hz, la dénomination est hypersons.
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