Acoustique Flashcards
def acoustique
Partie des sciences qui s’intéresse aux ondes mécaniques dans leur expression
mathématique, depuis leur production, à leur propagation dans un milieu (gaz, liquide,
solide), jusqu’à leur réception (microphone, tympan) et leur perception (oreille).
sujet d’étude de l’acoustique
Etudie les vibrations : sons, ultrasons et infrasons non perceptible à l’oreille humaine
mais qui obéissent aux mêmes lois physiques.
2 aspect de l’acoustique
Objectif - Concerne l’étude des grandeurs physiques liées aux vibrations acoustiques
Subjectif (ou perceptif) - Concerne l’étude des sensations auditives / perceptives provoquées par les sons (leur interprétation par notre système sensoriel)
Trois Grand axes de l’acoustique
- Acoustique physique ou théorique
- Acoustique Humaine: Audition
- Domaines transversaux
Acoustique physique ou théorique
Grandeurs énergétiques des ondes sonores
Propagation des ondes sonores
Définition et caractéristiques des ondes sonores
L’acoustique architecturale
L’électroacoustique
L’imagerie médicale
L’acoustique non-linéaire
L’acoustique sous-marine
L’aéroacoustique
Acoustique Humaine: Audition
Etude du système auditif
Mécanisme de perception des sons
Production/réception de la parole
Domaines transversaux
Acoustique musicale
Acoustique environnementale
Concepts fondamentaux de l’Acoustique
celui-ci s’articule autour de la génération, la propagation et la réception des ondes mécaniques et des vibrations
Qu’est-ce qu’un son?
D’un point de vue physique
Résulte d’une vibration mécanique qui met en mouvement un milieu matériel et
se propage de proche en proche générant ains
Comment le son est classé
en fonction de la vitesse de propagation des vibrations dans le milieu
et de leur détection possible par l’oreille
types de sons
Infra-sons : vitesse de propagation lente - inaudibles
Sons audibles : vitesse de propagation intermédiaire
Ultra-sons : vitesse de propagation rapide - inaudibles
exemple d’infrason
Géophysique
(Tremblement de Terre,
Tonnerre, éruptions
volcaniques)
Elephant(com)
exemples d’ultrason
Animal
Médical
Industriel
Spécifique
types de son audibles
Médium: 300 Hz – 6 kHz
Graves: 20 Hz – 300 Hz
Aiguës: 6 kHz – 20 kHz
caractéristique d’un son physique
phénomène propagatif, l’onde acoustique (ou onde sonore) s’étudie en
physique comme une onde mécanique périodique progressive
def onde acoustique
Onde acoustique= onde mécanique (périodique) progressive
Si un son n’est pas périodique, il peut être :
phonétique
Comment on représente le son en physique
vecteur
def son D’un point de vue subjectif/perceptif
sensation auditive que donne l’oreille d’un stimulus physique sonore engendré par la propagation d’une onde acoustique
-> Message physique objectif transformé par le système auditif en un
message sensoriel +ou- subjectif
Message sensoriel caractérisé par:
• La tonie : en référence à la hauteur d’un son (grave ou aigu)
• La sonie : en référence à l’intensité, au volume sonore d’un son ( faible
ou fort)
• Le timbre : en référence à un ensemble de caractéristiques du son
qui permettent de distinguer deux instruments, deux voix différentes.
Le timbre est propre à chaque source sonore.
L’analyse du son subjectif relève de
la psycho-acoustique
type d’onde pour un son
mécanique
type d’onde pour la lumière
électromagnétique
Production d’un son nécessite
une source vibratoire
Rythme d’oscillation définit
la
fréquence 𝒇 d’oscillation.
Différents types de sources vibratoires selon qu’elles génèrent et/ou transmettent
le signal sonore:
Sources actives : génération et transmission du signal sonore
Sources passives : limitées à la transmission d’un signal sonore leur parvenant
d’une source émettrice extérieure sur un domaine fréquentiel commun
(phénomène de résonance)
types de sources actives
• Actives directes (du domaine du « vivant ») : voix, stridulations, cris,
naturels (vagues, tonnerre…)
• Actives indirectes : font appel à une source d’énergie extérieure pour
être générées (haut-parleurs électromécaniques, piézo-électriques…)
caractéristique d’une source passive
Possèdent des propriétés mécaniques (tension, élasticité…) leur
permettant de réémettre le signal sonore reçu (poutre, tympan,…)
A quoi sert la géométries spatiales des sources vibratoires
Conditionnent les caractéristiques spatiales et
énergétiques de l’onde sonore résultante.
différentes géométries
Ponctuelle, volumique ou surfacique
la géométrie spaciales conditonne
différentes directions de propagation de l’onde sonore à partir de
sa source
types de directions de propagation
Omnidirectionnelle : émet dans toutes les directions (cas
absolu de la source ponctuelle)
Directionnelle : émet dans des directions privilégiées
Le mouvement de la
membrane est dit
sinusoïdal
Caractéristiques physiques des vibrations
Période temporelle 𝑻 en seconde (s)
Fréquence 𝒇 en Hertz (Hz = s-1
T caractérise quoi
le plus petit intervalle de temps à la fin duquel un processus se
répète identique à lui-même. Le phénomène est alors dit périodique.
f caractérise quoi
le nombre de fois qu’un phénomène
périodique de période T se reproduit par unité de temps ( = 1seconde)
formule f
f = 1/T
Qu’est ce que nécessite la production du son
nécessite que la source
vibratoire soit en contact avec un milieu matériel
Source de la propagation d’un son
phénomène de déformation élastique
du milieu sous l’effet des vibrations de la source
Prérequis pour propagtion d’un son
la présence d’un milieu matériel
« isotrope » (propriétés identiques en tout point du milieu), pour que l’onde sonore
puisse se propager
Caractéristique sur type d’onde selon le mileu
Le type d’onde généré dépend des caractéristiques mécaniques du
milieu, c’est-à-dire la capacité de ce milieu à se déformer au passage de
l’onde et à retrouver son état initial après qu’elle ait cessé.
Prévalence des milieux élastiques (air, eau,…) pour la propagation
c’està-dire des milieux qui se déforment aisément sous l’effet d’une contrainte
mécanique et reprennent leurs formes initiales lorsque celle-ci cesse d’agir
En l’absence d’obstacle, que fait l’onde
l’onde sonore se propage en ligne droite à
l’image de la propagation d’une onde lumineuse