Cours 8 - Audition Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’une onde?

A

Une onde: une perturbation d’un champ (par ex., champ électromagnétique) ou d’un milieu (par ex, l’eau, l’air); la perturbation se propage à travers l’espace
- Lumière: ondes électromagnétiques
- Son: ondes acoustiques

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2
Q

Comment se forme les ondes acoustiques?

A

Changement de la pression (changement de pression locale) et de la densité (c-à-d, perturbation) qui se propage d’un point à un autre consécutivement dans un milieu.

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3
Q

Comment voyage les ondes?

A

Les ondes voyagent et transmettent l’énergie d’un point à un autre à travers un champ ou un milieu; le champ et le milieu ne voyagent pas.
* Lumière: l’énergie életromagnétique; voyage partout (incluant dans le vide)
* Son: l’énergie acoustique; nécessite un milieu pour voyager
Les ondes sonores voyagent dans toutes sortes de milieu, par ex., solide, liquide, gazeux.

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4
Q

Quelle est la vitesse des ondes sonores dans l’air ?

A

340 m/s

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5
Q

Quelle est la vitesse des ondes sonores dans l’eau ?

A

1410 m/s

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6
Q

Quelle est la vitesse des ondes sonores dans l’acier?

A

5100 m/s

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7
Q

Quelle est la vitesse des ondes sonores dans l’hélium

A

970 m/s

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8
Q

Qu’est-ce qu’une onde longitudinale?

A

le mouvement des particules est parallèle à la direction de la propagation des ondes

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9
Q

Qu’est-ce qu’une onde transversale?

A

le mouvement des particules est perpendiculaire à la direction de la propagation des ondes

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10
Q

Quelles sont les types sources de sons périodiques?

A

Sources de vibrations harmoniques simples – sons purs (sinusoïdaux)
Sources de vibrations harmoniques complexes

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11
Q

Qu’est-ce que les soucis de vibration harmoniques simples ?

A
  • le patron de vibration se répète dans la même intervalle de temps. (intervalle de tps régulier)
  • Propriété élastique: une force physique restaure constamment le système à son point d’équilibre/vibrations
  • Produire les ondes sinusoïdales, Par ex., diapason, pendule
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12
Q

Quelle est le fonctionnement du diapason?

A

Effet sinusoïdale : Raréfaction - neutre - compression.
Raréfaction : moins de particules qui s’accumule (Basse pression)
Compression : Plus de particule (Haute pression)

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13
Q

Qu’est-ce que la fréquence?

A

le nombre de cycles (changement de
pression) par seconde – Hertz (ou cps – cycle par sec) (T: la durée d’un cycle)
f=1/T; e.g., f=30 Hertz

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14
Q

Qu’est-ce que la longueur d’onde?

A

la distance parcourue par un cycle complet

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15
Q

Quelle est la relation entre fréquence et longueur d’onde?

A

relation inverse, longueur d’ondes = v/f
(v: vitesse du son)
Si longue longueur d’onde = Fréquence petite.
Si Fréquence grande = longueur courte.

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16
Q

Qu’est-ce que l’amplitude?

A

L’ampleur du changement de pression – le degré de compression et de raréfaction des molécules relatif au point neutre. (niveau de changement/déplacement. P-Neutre- R)
Mesure de la pression: dynes/cm2

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17
Q

Qu’est-ce que le waveforms?

A

une représentation graphique de la variation de pression dans le temps, mesurée à un point dans l’espace.
– Indique la fréquence et l’amplitude

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18
Q

Quelle est la relation entre l’acoustique et la perception?

A

Fréquence = Hauteur (Pitch –> aigu/grave)
Amplitude = Fort vs. faible (loudness/volume)
Enveloppe spectrale et enveloppe d’amplitude = timbre/qualité

19
Q

Quelle est la relation entre hauteur (pitch) et fréquence?

A

Lorsque tout le reste est égal, plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est élevée.

20
Q

Quelle est la relation entre fort/faible (“Loudness”) et intensité (amplitude)

A

Lorsque tout le reste est égal, plus l’amplitude est élevée, plus le son est fort.

21
Q

Quelle est la différence entre le waveform et spectre?

A

Waveform = mesurable
Spectre = dérivé de la waveform

22
Q

Qu’est-ce que les Sources harmoniques complexes vibrantes?

A
  • Mouvements se répètent avec un temps régulier
  • Propriété élastique: une force physique tente constamment de rétablir le système vers le point d’équilibre
  • Mouvements plus complexe que celui d’un diapason – produisent des ondes harmoniques complexes (pas des ondes sinusoïdes)
    Par ex., violon, guitare, piano
23
Q

Sources de sons périodiques?

A
  • Sources harmoniques complexes vibrantes
    – Par ex., la clé moyenne C sur un piano, la voyelle /o/:
24
Q

Relation entre l’acoustique et la perception: Enveloppe spectrale & enveloppe d’amplitude – timbre (qualité)

A

même si même chose on entend different
on peut mesurer juste 1

25
Q

Qu’est-ce qu’une source harmoniques complexe vibrantes

A

Plusieurs modes de vibration au même moment
Premier mode de vibration (mode fondamental) donne la fréquence fondamentale (premier harmonique, terme standard: F0 (plus basse, 1/2 sinusoïdale);
* D’autres modes de vibration
(harmoniques): multiples de F0, – e.g, cordes d’une guitare: F0, F0x2, F0x3, F0x4, F0x5, F0x6, etc …,

26
Q

Quelles sont les Sources de sons périodiques?

A

– Sources harmoniques complexes vibrantes
– La clé C du milieu d’un piano

27
Q

Qu’est-ce que l’analysèrent de Fourier?

A
  • décomposition d’une waveform complexe en ses composantes, qui sont les modes de vibrations (F0 & harmoniques élevés)
    (Ex: Violon et violoncelle pour la même note, on voit différence à cause de enveloppe spectral)
  • Des sons complexes peuvent être décrits par les analyses de Fourier : Un théorème mathématique par lequel
    n’importe quel son peut être divisé en un ensemble d’ondes sinusoïdes.
    – F0: la fréquence fondamentale
    – Autre fréquences harmoniques.
  • La combinaison de ces ondes
    sinusoïdes reproduiera le son
    original. (ANALYSE DE FOURNIER)
    EX: Enveloppe spectral permet d’entendre différemment les instruments, car pour la même note, on a pas la même combinaison de fréquence. Entend fréquence fondamentale. Contribut à qualité/timbre du son.
28
Q

Qu’est-ce que les sources de sons non périodiques?

A
  • Produit des changements de pressions de l’air irréguliers; pas de patron de variations
    dans la pression de l’air qui se répète à des intervalles réguliers
  • Pas de cycle répétitif dans la
    waveform
    Ex: son blanc (white noise) (energie analogue à la couleur)
    un bruit perçant, un sifflement
29
Q

Qu’est-ce que le son blanc?

A

Son blanc (white noise) : toutes
les fréquences audibles sont
présentes dans le signal

30
Q

Exemple de sources de sons non périodiques

A

Un son strident, ou le son ‘clic’ qu’on entend quand l’on ouvre un haut- parleur
– une explosion :
– Le son /s/ comme dans «pousse »

31
Q

Que se passe-t-il à la fréquence de résonance?

A
  • Si un système de vibration (e.g., balançoire) est excité à la fréquence de résonance, l’amplitude maximale est atteinte; transfère d’énergie maximale;
  • Fréquence de résonance est déterminée par les caractéristiques d’un système de vibration.
  • Par ex.,
  • longue balançoire– fréquence basse
  • courte balançoire– fréquence élevée
32
Q

Comment se comporte un résonateur plus amorti face à l’amplitude de la fréquence de résonance?

A

un résonateur qui est
plus amorti; réponse rapide quand excité et cesse rapidement quand l’excitation se termine; réponse à la fréquence de résonance est plus faible;

33
Q

Comment se comporte un résonateur moins amorti face à l’amplitude de la fréquence de résonance?

A

un résonateur qui est
moins amorti; réponse lente quand excité et se termine aussi lentement quand l’excitation se termine; réponse à la fréquence de résonance est plus forte.

34
Q

Caractéristique de fréquence de résonance d’une corde?

A

Ses fréquences de résonance sont:
1) positivement liées à leur
tension (T) et
2) négativement liées à leur
longueur (L) et à leur masse (µ) par unité de longueur.

**Corde épaiste: note basse
Personne Homme voit basse car prise de masse

35
Q

Quel est le calcul des fréquences de résonance?

A

– f1: premier mode naturel de
vibration; fréquence fondamentale (à noter: le terme standard est F0)
– f2, f3, f4, etc. : autres modes de vibration; fréquences harmoniques

f=v/λ où (v: vitesse du son; λ =longueur d’onde)

La fréquence de résonance du mode n:
f(n) = n v/(2L) = nF(1)

36
Q

Qu’est-ce que le décibel?

A

une mesure de l’intensité relative d’un signal acoustique

37
Q

Qu’est-ce que le Seuil de pression de référence pour calculer dB (SPL) ?

A

0.0002 dynes/cm

38
Q

Quelle est la formule de dB SPL?

A

dB = 20 log (Pe/Pr)
Pr: la pression de référence 0.0002 dynes/cm2
Pe : la pression du son pour calculer en décibels
-De son qui mintéresse
dB: le nombre de décibels.

39
Q

Relation logarithme :

A

10 = 10^1 –> log10 = log10^1=1
100 = 10^2 –> log100 = log10^2 = 2

40
Q

Comment interpréter l’échelle de dB?

A

0 dB: seuil d’audition (threshold of hearing)
20dB: l’amplitude de pression est 10 fois plus grande que le seuil
40 dB: l’amplitude de pression est 100 fois plus grande que le seuil
60 dB = l’amplitude de pression est 1000 fois plus grande que le seuil
* Une augmentation de 20 dB signifie que l’amplitude de pression du son augmente par un facteur de 10

41
Q

Quelles sont les deux façons de calculer le dB?

A

– dB SPL : calcul par SPL (« sound pressure level », utilisant la mesure de ‘Pression’)
– dB IL : calcul par IL (« intensity level », utilisant la mesure de ‘Puissance’)

42
Q

Quelle est la formule de dP IL?

A

dB = 10 log (We/Wr)

Wr: la puissance de référence 10-16 watts/cm2
We : la puissance du son à calculer en décibels
dB: le nombre de décibels.

43
Q

Quelle est la relation puissance et pression ?

A

Parce que Puissance (par unité de surface) = Pression 2

donc, dB = 10 log (We/Wr) = 10 log (Pe/Pr)2= 2 x 10 log (Pe/Pr) = 20 log (Pe/Pr)

44
Q

Étude p. 384