Notion d'acoustique Flashcards
Définition psychoacoustique du son et problème de cette définition
Définition: sensation produite dans l’appareil auditif par une vibration acoustique.
Problème: le son existe seulement s’il est propagé vers un système auditif (arbre tombe dans forêts = pas de son?)
Est-ce que cet énoncé est exacte: la sensation auditive n’est pas dissociable de la vibration (de l’onde sonore).
Oui!
Définition plus complète d’un son.
Variation de pression causée par un objet vibrant produite et propagée dans un milieu élastique.
Quels éléments sont essentiels à la définition du son?
- Pression (variation de pression)
- Vibration (c’est ce qui cause cycle de compression et décompression)
- Milieu (impact sur vitesse du son)
- Propagation (sphérique)
Qu’est-ce que la variation de pression?
La vibration va produire des zones de compression (où il y aura plus de molécules par m2) et de décompression (où il y aura moins de molécules pas m2). Variation de molécule par m2.
De quelle façon s’effectue la propagation du son?
Les molécules ne se propagent PAS de façon linéaire, mais plutôt sphériques (dans toutes les directions). Au début, molécules concentré près de la source, mais plus on s’éloigne plus les molécules se distancent.
Quelle est la vitesse de propagation du son dans l’air (c) ?
343 m/s à 20 degré.
331 m/s à 0 degré.
Comment le mouvement vibratoire est transmis entre les molécules d’air?
Les molécules d’air sont reliés les unes aux autres et vont se transmette le mouvement de cette façon (comme quand on fait la vague). Cette chaine va créer le cycle de compression-décompression, car une molécule pousse sur l’autre, qui va également pousser sur la suivante.
Lumière vs son: milieu de propagation
La lumière est un onde électromagnétique et n’a donc pas besoin de milieu (de molécules) pour se propager.
Le son est une onde mécanique et a besoin d’un milieu de propagation.
Milieu de propagation et vitesse du son
La vitesse de propagation d’une onde sonore varie selon son milieu. La masse et la rigidité influence grandement le déplacement de l’onde
Placer les milieux de propagation du plus vite au plus lent.
- Solide (molécule plus proches = plus facile transmettre la vibration)
- Liquide
- Gazeux (particule plus loin)
Quels sont les 3 facteurs qui influencent la propagation du son dans un milieu?
- Masse
- Friction (frottement lors de la propagation)
- Rigidité (lien entre les molécules)
Qu’est-ce que l’impédance?
Représente la difficulté qu’un son aura à traverser un milieu. C’est la résistance d’un milieu. Déterminé par la masse, la rigidité et la friction.
Exemple: si le son voyage dans un conduit auditif libre, il y aura moins d’impédance que s’il y a un bouchon.
Qu’est-ce que l’admittance?
Représente la facilité du milieu à permettre au son de traverser. Dépend aussi de la masse, la rigidité et la friction.
Plus l’impédance augmente, plus…
La propagation du son sera difficile.
Les zones décompression créer par l’onde sont…
Des raréfactions (diminution de la pression)
La courbe de l’onde est une onde…
Sinusoïdale
Qu’est-ce que la période (T) d’une onde?
C’est la durée d’un cycle.
On part de 0, on va au maximum de l’onde, repasse par le 0, puis on va au minimum de l’onde et retour à 0.
Qu’est-ce que la longueur d’onde ( λ)?
C’est la distance d’un cycle.
Qu’est-ce que la fréquence (f)?
C’est le nombre de cycle par seconde (en Hz).
Un son de basse fréquence est un son où…
Il y a peu de cycle/seconde et le son sera grave
Un son de haute fréquence est un son où…
Il y a beaucoup de cycle/seconde et le son sera aigu
Son de 10Hz et 10 000 Hz: quel sera le plus grave?
10 Hz, car basse fréquence, donc peu de cycle/seconde… seulement 10 cycles par seconde vs 10 000 cycles par seconde.
Quel est le rapport entre fréquence et période?
La fréquence est inversement proportionnel à la période. Donc une basse fréquence (peu de cycle en 1 seconde) = longue/grande période (prend bcp de temps pour faire un cycle).
Si la période d’une onde est courte/petite, comment qualifier sa fréquence?
Haute fréquence, il y a bcp de cycle en une seconde.
Quelle est la période d’un son à 60 Hz.
1/60 de secondes pour faire un cycle.
Quel est le rapport en la longueur d’onde et la période?
Directement proportionnelle (si la longueur d’onde est petite, la période sera aussi petite)
Quel est le rapport entre fréquence et longueur d’onde?
Inversement proportionnel, un son de haute fréquence aura un petite longueur d’onde et un son de basse fréquence aura une longue d’onde plus grande.
Qu’est-ce que l’amplitude?
C’est la « force » d’un cycle qui s’exprime en dB
Décrire les caractéristiques d’un son avec amplitude élevé.
- Compression élevé entre les particules d’air.
- Beaucoup d’énergie
- Intensité sonore importante
Décrire les caractéristiques d’un son avec amplitude faible.
- Compression faible entre les particules d’air.
- Faible énergie
- Intensité sonore moins importante
Comment a été créer le décibel
Données de puissance avec beaucoup de 0. En premier, création du Bel qui équivaut au nombre de 0. Ensuite, pour le décibel on n’a que rajouter un 0. Ex: puissance de 10 000 = 40 dB
Les décibels sont une échelle…
Logarithmique
Qu’est-ce qu’un dB SPL?
Valeur exprimé en fonction de la variation de pression nécessaire pour entendre le son.
Quel est le seuil de la douleur et le seuil de l’audibilité?
Audibilité: 0 dB
Seuil de la douleur: 120 dB
Qu’est-ce que 2 ondes en phase ou hors phase (de 90 ou 180 degré)?
En phase: point de compression et décompression arrivent en même temps.
Hors phase 90 degré: onde n’ont pas commencé en même temps et sont partiellement déphaser
Hors phase 180 degré: quand une onde est en compression, l’autre est en décompression.
Expliquer les phases du cycle en fonction des degrés.
Il y a des zones de compression et décompression. Quand il y a augmentation de la pression, on se trouve au pic de l’onde et sur un disque on va se trouver à 90 degré. Point de départ 0 degré. Max de compression = 90 degré. Retour point nul = 180 degré. Max de décompression = 270 degré.
Qu’est-ce que la phase d’une onde?
La phase est la position où se trouve l’onde en degré, nous informe sur où on se situe au niveau de l’onde sinusoïdale.
Qu’est-ce qui va se passer avec une onde qui va se refléter sur une surface solide?
L’onde ne peut pas continuer, elle reviens sur ses pas.
Qu’est-ce qui va se passer avec une onde qui change d’impédance (ex: aérien à liquide)?
Une partie de l’onde va se refléter et revenir sur ses pas alors qu’une autre partie va continuer à se propager dans le nouveau milieu.
Vrai ou faux: il y a différentes impédances dans le systèmes auditif?
VRAI!
Diffraction
Si l’onde rencontre un petit obstacle que que sa longue d’onde est plus grosse = comme s’il n’y avait pas d’obstacle, l’onde va se « courber » autour de l’obstacle, passer au-delà.
Par contre, si l’onde est plus petite que l’obstacle, ce dernier va bloquer l’onde (EFFET D’OMBRE)
Quels sont les sons les plus facilement bloqué par un obstacle?
Sons aigus, car petite longueur d’onde.
Un voisin qui fait jouer de la musique grave (10 Hz), ça va surement traverser.
Type d’interférences
- Constructive: les ondes sont parfaitement en phase.
- Destructive: hors phase de 180 degré.
Onde stationnaire
Quand 2 ondes identiques se rencontre, mais dans des sens opposés. L’onde ne se déplace alors pas, mais son amplitude varie.
Comment fonctionne les écouteurs qui annule le bruit ambiant (le noise cancelling)?
Les écouteurs captent le bruit de fond et produit un son d’amplitude équivalente et de phase inversé (hors phase 180 degré). De cette façon, quand les 2 s’additionnent = il n’y a pu de bruit. Ne fonctionne pas pour les sons ponctuels (car n’a pas le temps de s’adapte), seulement pour annuler les bruits constant.
Vrai ou faux: il y a des ondes stationnaires dans le conduit auditif?
VRAI!
Qu’est-ce qu’un son complexe?
Superposition d’onde sonore avec patrons de construction-destruction différents
Quelles sont les différentes propriétés ondulatoires?
- Période
- Fréquence
- Amplitude
- Longueur d’onde
- Phase
Comment se créent les interférences constructives et destructives?
Quand une onde sonore rencontre un objet ou qu’elle croise la route d’une autre onde sonore.
Qu’arrive-t-il si 2 ondes voyagent dans la même direction n’ont pas la même fréquence?
Il en résulte une onde parfois constructive, parfois destructive.
