PowerPoint 2007

Les objectifs de connaissance :
Les objectifs de savoir-faire :
-Différentier un son pur d’un son complexe ;
-Connaitre les caractéristiques d’un son : hauteur, timbre et intensité sonore ;
-Connaitre et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore ;
-Connaitre l’effet Doppler et ses applications.
-Réaliser l’analyse spectrale d’un son musical et l’exploiter pour en déterminer ses
caractéristiques [ECE n°4] ;
-Mesurer une vitesse en utilisant l’effet Doppler.
Thème : OBBSERVER Domaine : Caractéristiques et propriétés des ondes
Livre : Chapitre 2 Caractéristiques des ondes

1. Définitions
Définitions :
-Si l’enregistrement d’une onde sonore donne un signal sinusoïdal alors le son est
qualifié de son pur ;
-Si l’enregistrement d’une onde sonore donne un signal périodique (non sinusoïdal) alors
le son est qualifié de son complexe.
Lorsque l’onde sonore produite par une source est une onde progressive sinusoïdale alors
le signal électrique obtenu, à l’aide du microphone qui capte ce son, est un signal
électrique parfaitement sinusoïdal. Le son est alors qualifié de son pur.Si le signal
électrique obtenu est un signal électrique périodique mais non sinusoïdal alors le son est
qualifié de son complexe.

Exemples :
Un son pur est un son obtenu à partir
d’une seule fréquence.
Un son complexe est la superposition de
plusieurs sons purs
2. Caractéristiques d’un son
En acoustique, on distingue pour les sons musicaux, trois qualités physiologiques : la
hauteur,le timbre et l’intensité.
La hauteur d'un son correspond entre autres à sa fréquence de vibration. Plus la vibration
est rapide (fréquence élevée), plus le son est dit aigu ;au contraire, plus la vibration est
lente (fréquence faible), plus le son est dit grave.
La hauteur

Le timbre est en quelque sorte la « couleur » propre d’un son, il permet de différencier
deux notes de même hauteur jouées par des instruments différents. Il dépend de la
complexité et de l’enveloppe du son.
Le timbre
L’intensité acoustique
On définit l’intensité acoustique (ou sonore), notée I, par la
puissance acoustique (ou puissance sonore) reçue par unité
de surface du récepteur ; elle s'exprime en watt par mètre
carré (symbole : W.m²).
2
I
I
P puissance acoustique de la source (en W)
PS surface du récepteur (en m²)
Sintensité acoustique (en W.m )
L'intensité acoustique minimale perçue par l'oreille humaine est de l'ordre de 10−12
W.m² : c'est le seuil d'intensité acoustique.
L'intensité acoustique maximale perçue par l'oreille humaine est de l'ordre 25 W.m² :
c’est le seuil de douleur.Au-delà, il y a destruction du tympan.
L’intensité acoustique d’un son est liée à l’amplitude de l’onde sonore.

L’enveloppe
L’enveloppe traduit l’évolution de l’amplitude du signal sonore. Elle contribue également au
timbre de l’instrument.
On distingue plusieurs phases dans l’enveloppe d’un son :
-L’attaque, pendant laquelle l’amplitude du son augmente ;
- Le corps, pendant laquelle l’amplitude reste à peu près constante ;
-L’extinction, pendant laquelle l’amplitude diminue jusqu’à s’annuler.
3. Spectre d’un son
Le mathématicien Joseph Fourier (1768 –1830) a montré qu’un signal périodique peut être
décomposé en une somme de signaux sinusoïdaux appelés harmoniques, dont les
fréquences sont des multiples de la fréquence du signal.