Notions d'acoustique

Question 1

Quelle définition du son est la plus exacte? Pourquoi?
1. Sensation produite dans l’appareil auditif par une vibration acoustique
2. Variation de pression causée par un objet vibrant produite et propagée dans un milieu élastique

Answer 1

La 2e. Un arbre fait du bruit, même si pas d’appareil auditif pour l’entendre.
Définition physique vs la 1re psychoacoustique

Question 2

Comment la pression varie dans un milieu? (Ex. Avec le piston)

Answer 2

Quand on ajoute un piston, les molécules se rapprochent, compression. La pression est donc plus grande.
Si on tire le piston, les molécules d’air s’éloignent, c’est une raréfaction, une décompression. La pression est donc plus petite.
En faisant le mouvement, la pression change.

Question 3

Quel est le rôle de l’objet vibrant dans la définition du son (variation de pression causée par un objet vibrant produit et propagée dans un milieu élastique)?

Answer 3

À chaque fois que l’objet vibre, il crée une augmentation et une diminution de la pression. Cela crée une variation de pression.

Question 4

Comment se propagent les variations de pression?

Answer 4

La vibration se propage dans le milieu. La molécule fait des va-et-vient et transfert le mouvement. aux autres molécules. Se propage dans toutes les directions (3D) autour de mon objet, à la vitesse du son (c) = 343 m/s à 20°C.

Question 5

Quelle est la différence entre la lumière et le son au niveau de la propagation?

Answer 5

La lumière est une onde électromagnétique. elle n’a pas besoin d’air pour se propager.
Le son est une onde mécanique et a besoin d’un milieu pour se propager.
–> Son dans l’espace (vide) est impossible, alors que lumière se peut

Question 6

De quoi dépend la propagation du son?

Answer 6

Du milieu.
Température fait varier l’élasticité du milieu et la vitesse de propagation

Question 7

Qu’est-ce que l’impédance et quels sont les 3 paramètres?

Answer 7

Résistance qu’un milieu offre à la propagation du son
Masse, rigidité et friction
–> moins résistant avec une petite masse. Rigidité plus grande propage moins.
Modification d’un des paramètres influence la façon dont le son est propagé.

Question 8

À quoi ressemble le graphique de la variation de pression dans le temps?

Answer 8

Une onde!
Plus grande pression = compression. Plus petites pression = raréfaction

Question 9

Qu’est-ce que la période?

Answer 9

La durée d’un cycle (T)

Question 10

Qu’est-ce que la longueur d’onde?

Answer 10

La distance d’un cycle (λ)

Question 11

Qu’est-ce que la fréquence?

Answer 11

Le nombre de cycles par secondes (f) (Hz)

Question 12

Comment est la fréquence d’un son aigu?
D’un son grave?

Answer 12

Aigu = haute
Grave = basse

Question 13

Quelle est la relation entre la période et la fréquence?

Answer 13

La période est l’inverse de la fréquence (et vice-versa)
T = 1/f
f = 1/T

Question 14

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

Answer 14

Relation inverse.
λ = c/f
Son de basse fréquence a une grande longueur d’onde

Question 15

Qu’est-ce que l’amplitude?

Answer 15

Force/intensité d’un cycle (A) (dB)
Petite amplitude entraine une petite variation de pression

Question 16

Quelle est la plus basse intensité qu’un humain peut entendre? et la plus haute?

Answer 16

0 dB, 140 dB

Question 17

Qu’est-ce que les dB SPL?

Answer 17

fait référence à la plus petite variation de pression
Pression minimale pour faire vibrer le tympan = 20 µPa

Question 18

Qu’est-ce que la phase?

Answer 18

Position du cycle (degré)
On parle souvent de déphasage

Question 19

Quelles sont les 6 propriétés ondulatoires?

Answer 19

Période
Longueur d’onde
Fréquence
Amplitude
Phase
Durée

Question 20

Qu’est-ce qui se passe lorsqu’une onde rencontre une surface dure?

Answer 20

L’onde réfléchie (Réflexion, interférence)

Question 21

Qu’est-ce qui se passe lorsqu’une onde change de milieu avec des impédances différentes?

Answer 21

Une partie est réfléchie et une partie est transmise.
Selon l’impédance de l’autre milieu, plus ou moins grande partie de l’onde est transmise

Question 22

Qu’est-ce qui se passe lorsqu’une onde rencontre un obstacle?

Answer 22

Diffraction : dépend de la grandeur de l’obstacle et de la longueur d’onde
Grand obstacle, petite longueur d’onde : bloquer
Petit obstacle, grande longueur d’onde : l’onde passe comme s’il n’y avait rien

Question 23

Pourquoi est-ce qu’un son comme un boum boum dans une musique va passer à travers les murs et non le bruit d’une guitare?

Answer 23

Le boum boum est grave : basse fréquence, grande longueur d’onde = le son passe
Guitare est aigu : haute fréquence, petite longueur d’onde = bloque

Question 24

Qu’est-ce qu’une onde constructive et destructive?

Answer 24

Deux ondes sonores en phase s’additionnent pour se construire (addition des amplitudes)
Deux ondes sonores en déphase se détruisent
Ondes qui se déplacent en direction opposée (grande et petite A) vs ondes qui se déplacent dans la même direction (parfois A nulle)

Question 25

Comment fonctionne la fonction noise canceling sur les écouteurs? Quand est-ce que ça fonctionne bien?

Answer 25

Micro sur l’écouteur qui écoute les bruits ambiants. Il l’enregistre et inverse la phase de 180°. Production de l’écouteur en même temps que le bruit, donc il s’annule.
Fonctionne bien avec un bruit stable, puisque c’est facile de produire le son inverse.

Question 26

Comment se produit une onde stationnaire?

Answer 26

Ondes identiques (même f) se déplaçant dans une direction opposée.
Phase toujours à la même vitesse, donc l’onde résultante ne se déplace pas (elle est stationnaire)

Question 27

Qu’est-ce qui se passe lorsqu’un souffle dans une bouteille, contenant de l’eau? Qu’est-ce qui influence le son entendu?

Answer 27

Sons complexes rentrent dans la bouteille. Crée une variation d’air, l’onde descend et frappe le liquide. Changement d’impédance, donc une partie est réfléchie et l’autre est transmise par l’eau
La longueur d’air influence le son résultant ; la fréquence qui résonne est inversement proportionnelle à la longueur du tuyau.
peu de liquide (long tuyau d’air) : la fréquence est petite = son grave
Parmi toutes les ondes créées, une onde va se rencontrer et créer une onde stationnaire, c’est ce qui crée la résonance (ce qu’on entend)

Question 28

V/F : dans la vie de tous les jours, nous entendons seulement des sons purs.

Answer 28

F : nous ne sommes pas exposés à des sons purs, seulement des sons complexes!

Question 29

Comment est-ce qu’on peut distinguer les sons de différents instruments malgré la même note?

Answer 29

Le timbre est différent.

Question 30

Quelles sont les 5 interférences possibles?

Answer 30

Réflexion
Diffraction
Ondes constructives et destructives
Onde stationnaire
Résonance