Physique des sons Flashcards
À quoi correspond la fréquence du son f?
La fréquence du son f correspond au taux de répétition de l’onde par seconde et se mesure en Hertz (Hz). f = 1/T.
Quelles sont les 3 dimensions du son?
1) Le temps (sur l’axe des X)
2) La fréquence (sur l’axe des Y)
3) L’amplitude (en intensité de noirs ou de couleurs)
Force par unité de surface (Pascal).
Pression.
Que permet la transformation de Fourier?
La transformation de Fourier permet de décomposer un son complexe en ses composantes.
Que signifie le qualicatif ‘‘mécanique’’ de l’onde?
Une onde mécanique est une onde qui ne peut se propager que dans un milieu matériel (gaz, liquide ou solide).
La propagation d’une onde s’accompagne __________ d’une propagation __________.
Toujours, d’énergie.
Quelles formes peut prendre l’énergie?
- Énergie cinétique
- Énergie potentielle
- Énergie de rayonnement
- Chaleur
- Etc.
Mon unité est le Watt.
Puissance.
Un son résulte de la combinaison d’un son principal, ou ________________, qui _________________________________, et d’un grand nombre de ses harmoniques dont les ___________________ déterminent le _________.
Fondamental, fixe la fréquence perçue par l’oreille, amplitudes relatives, timbre.
Définition de l’accélération.
L’accélération correspond à la variation de vitesse par unité de temps (A = dv/dt). Son unité est le m/s2.
Le transformation de _____________ permet de décomposer un son __________ en ses ____________________.
Fourier, complexe, composantes.
Dans quelle(s) direction(s) une onde mécanique peut-elle se propager?
Une onde mécanique peut se propager de manière transversale ou longitudinale.
À fréquence identique, est-ce que les sons émis par 2 instruments différents (violon et piano) résonneront de la même manière?
Non.
À quoi correspond la période du son T?
La période du son T est le temps mis pour que l’onde fasse un cycle.
Variation de vitesse par unité de temps (m/s2).
Accélération.
La fréquence la plus basse du spectre des fréquences est appelée la ____________________.
Fondamentale.
Le ___________ explique qu’à fréquence identique, deux instruments de musiques différents résonneront _________________.
Timbre, différamment.
Qu’utilisons-nous pour représenter la parole?
Classiquement, il s’agit d’une ‘‘image’’ de la voix sous forme de spectrogramme.
Définition de la force.
La force est le produit de la masse par l’accélération (F = ma). Son unité est le Newton (F = Kg * m/s2).
Quelle est la vitesse du son dans l’eau?
1480 m/s.
Que postule la première loi de Newton?
Un corps physique est au repos ou en mouvement uniforme si aucune force n’est appliquée.
Déplacement par unité de temps (m/s).
Vitesse.
Mon unité est le W/m2.
Intensité.
Le son se propage dans les ____ dimensions.
3.
Potentiel de changement d’un système (Joule).
Énergie.
Définir chacun des termes constituant la définition d’un son.
Le son est une onde mécanique progressive longitudinale à 3 dimensions.
Onde : Une onde est la propagation d’une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales du milieu.
Mécanique : L’onde à besoin d’un milieu matériel pour se propager. On qualifie l’onde de mécanique car la perturbation est une déformation du milieu matériel lui-même. Il n’y a pas de transport de matière.
Progressive : La propagation de la perturbation s’effectue de proche en proche plus ou moins rapidement.
Longitudinale : la déformation du milieu se fait dans la même direction que la propagation
3 dimensions : Fréquence, temps, amplitude
Comment pourrait-on qualifier la vitesse du son?
Il s’agit d’un rapport entre l’élasticité du milieu et de son inertie.
On qualifie l’onde de ‘‘mécanique’’ car la perturbation est une _____________________.
Déformation du milieu matériel lui-même.
Un son ___________ est un son complexe composé de sa ______________ et de multiples _______________ de la __________________.
Harmonique, fondamentale, entiers, fondamentale.
Vrai ou faux : La propagation d’une onde ne s’accompagne pas toujours d’une propagation d’énergie.
Faux.
Peut-on comparer une onde à l’exemple des ronds dans l’eau?
Oui et non. Les ronds dans l’eau, comme le son, sont une onde mécanique progressive. Néanmoins, les ronds dans l’eau sont une onde mécanique progressive verticale et non longitudinale.
La caisse de résonance module les __________ des fréquences pour les _________ ou les ______________.
Intensités, amplifier, absorber.
Qu’est-ce que le son?
Le son est une onde mécanique progressive longitudinale à 3 dimensions.
Définition de l’énergie.
L’énergie correspond la possibilité d’effectuer un travail (un changement dans un système donné).
Qu’est-ce qu’une onde transversale?
Une onde transversale est une onde ayant une propagation de direction perpendiculaire à la perturbation initiale. C’est le cas de l’onde provoquée par une goutte d’eau à la surface de l’eau.
Qu’est-ce qu’une octave?
Un doublement de fréquence.
P. ex. : 220 Hz, 440 Hz, 880 Hz.
Vrai ou faux : Les ronds dans l’eau sont une onde mécanique progressive longitudinale.
Faux (transversale / verticale).
Définition de la densité.
La densité correspond à la masse par unité de volume (p = m/v. Son unité est le Kg/m3.
Dans un spectrogramme, le temps est représente en ___________, la fréquence en _________________, et l’amplitude en _______________ de noirs ou en couleurs.
Abscisse, ordonnée, densité.
Qu’est-ce qui définit le timbre?
Les amplitudes relatives des harmoniques.
Les ronds dans l’eau sont une onde mécanique __________________ et __________.
Progressive, verticale.
L’énergie est…
L’énergie correspond au potentiel de changement d’un système (E). Son unité est le joule.
Définition de la vitesse.
La vitesse correspond au déplacement par unité de temps (A = dl/dt). Son unité est le m/s.
Qu’est-ce qui crée des sons inharmoniques (des partielles)?
Certains instruments de musique (comme les percussions) et plusieurs de nos consonnes.
Définition de l’intensité.
L’intensité correspond à la puissance par unité de surface (I = P/S = E/txS). Son unité est le W/m2.
Qu’arrive t’il à un objet sur lequel une pression est exercée?
Il peut rester inchangé, se casser, se déformer de façon permanente ou de façon réversible. Cela dépend de sa caractéristique d’élasticité.
Que contient la parole?
Un grand nombre de sons purs.
Vrai ou faux : Les partielles sont des sons harmoniques.
Faux (inharmaniques).
À quoi correspond la pression?
La pression est la force par unité de surface (P = F/S). Son unité est le Pascal (N/m2).
Une octave est un __________ de fréquence.
Doublement.
Vrai ou faux : Beaucoup de nos consonnes sont des sons harmoniques.
Faux, beaucoup de nos consonnes sont des partielles (sons inharmoniques).
Définition de l’élasticité.
L’élasticité représente l’opposition d’un objet à un changement de volume.
Vrai ou faux : Un corps physique est au repos ou en mouvement uniforme si une force y est appliqué.
Faux (si aucune force n’est appliquée).
Pour produire un son, il faut ___________ de l’énergie pour produire un ______________.
Transformer, travail.
Qu’est-ce que la propagation d’un son?
La propagation d’un son est la propagation d’une onde de compression et de raréfaction dans le milieu.
Qu’est-ce qu’une onde?
Une succession de raréfaction (creux) et de compression (pics) des molécules d’air.
La parole est représenter à l’aide d’un __________________.
Spectrogramme.
Mon unité est le Kg/m3.
Densité.
Puissance par unité de surface (W/m3).
Intensité.
Produit de la masse par l’accélération (Newton).
Force.
De quoi dépend la vitesse de propagation du son?
La vitesse de propagation du son dépend des caractéristiques du milieu et non de celles du son.
Qu’est-ce qu’un son harmonique?
Un son harmonique est un son complexe composé de sa fondamentale f0 et de multiples entiers de la fondamentale, f1, f2, f3 etc.
Sur quelle axe se mesure le temps?
L’axe des X (abscisse).
Que fait la caisse de résonance?
Elle module les intensités des fréquences pour les amplifier ou les absorber.
Est-il pertinent de réaliser une analyse de Fourier pour représenter le signal acoustique complexe qu’est la parole?
Non, une analyse de Fourier ne serait pas significative car elle ne représenterait seulement qu’un instantané de la parole.
Mon unité est le m/s2.
Accélération.
Un corps physique est au _______ ou en __________ uniforme si __________ force n’est appliquée.
Repos, mouvement, aucune.
Mon unité est le Newton.
Force.
Quelle est la vitesse du son dans l’air?
343 m/s.
Mon unité est le m/s.
Vitesse.
Une onde mécanique progressive est la propagation d’une perturbation dans un milieu matériel _______________________.
Sans transport de matière.
Une _______________ est la propagation d’une perturbation dans un milieu matériel sans transport de matière.
Onde mécanique progressive.
Vrai ou faux : Il peut y avoir du son dans le vide.
Faux.
Si la fondamentale (f0) d’un son est de 100Hz, les harmoniques sont de ___________, _____________, etc.
200 Hz, 300 Hz (multiples entiers de la fondamentale).
À partir de quelle fréquence entend-t-on la différence entre le son d’un violon de très bonne qualité et un médiocre?
À partir de F4 à la F7.
Le son est une ___________________ progressive longitudinale à _____ dimensions.
onde mécanique, 3
On mesure le ___________ sur l’axe des X et ____________ sur l’axe des Y.
Temps, l’amplitude.
De quoi dépend la vitesse du son?
De l’élasticité et de la densité (inertie) du milieu.
Vrai ou faux : Un son pur contient plusieurs fréquences?
Faux (une seule).
Sur quelle axe se mesure l’amplitude du son?
L’axe des Y (ordonnées).
Qu’est-ce que la transformation de Fourier?
Fourrier dit que tout son est formé de la somme d’un certains nombre de sons purs et ses équations permettent d’analyser n’importe quel son et de le décomposer en ses composantes.
Énergie par unité de temps (Watt).
Puissance.
Vrai ou faux : Un son complexe contient une unique fréquence?
Faux, il en contient plusieurs.
Un son complexe contient _________________ fréquence(s).
Plusieurs.
Les résonateurs sont le ___________, de même que les ____________________ et ____________.
Pharynx, cavités buccales, nasales.
Mon unité est le pascal.
Pression.
Qu’est-ce qu’une onde mécanique progressive?
Une onde mécanique progressive est la propagation d’une perturbation dans un milieu matériel sans transport de matière.
Qu’est-ce qu’une onde progressive?
Une onde progressive désigne le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu.
La propagation de la perturbation s’effectue de proche en proche plus ou moins rapidement.
Pourquoi l’intensité d’un son à tendance à diminuer avec la distance?
1) À cause de la friction entre les atomes qui entraine une perte d’énergie (transformation en chaleur).
2) Parce que la même énergie doit faire bouger des masses d’air de plus en plus grandes.
Qu’est-ce qu’une onde simple?
Une onde simple représente un son pur, n’ayant qu’une seule fréquence.
Comment est appelée la fréquence la plus basse du spectre des fréquences?
La fondamentale (f0).
Que faut-il absolument pour qu’un son puisse se propager?
Un milieu physique.
Quelle loi stipule que l’énergie d’un système est invariable?
La loi de la conservation de l’énergie.
Dans combien de dimensions se propage le son?
3.
Pourquoi qualifie-t’on l’onde de ‘‘mécanique’’?
On qualifie l’onde de mécanique car la perturbation est une déformation du milieu matériel lui-même.
Masse par unité de volume (Kg/m3).
Densité.
Comment peut-on comparer les résonateurs (pharynx, cavités buccales et nasales) aux caisses de résonnance des instruments de musique?
Ils contribuent à la richesse du timbre.
Qu’est-ce que la pression?
La pression est une force appliquée sur une surface (P = F/S)
On qualifie l’on de progressive car la __________ de la ______________ s’effectue de ______________________ plus ou moins rapidement.
Propagation, perturbation, proche en proche.
Un corps physique est au repos ou en mouvement uniforme si aucune force n’est appliquée.
1ère loi de Newton.
Pourquoi qualifie-t’on l’onde de ‘‘progressive’’?
On qualifie l’onde de progressive car la propagation de la perturbation s’effectue de proche en proche plus ou moins rapidement.
Que fait une corde :
A) Plus tendue
B) Plus longue
Elle donne :
A) Un son plus aigu
B) Un son plus grave.
Que sont les ‘‘partielles’’?
Des sons inharmoniques.
Vrai ou faux : Aucun son naturel n’est réellement simple.
Vrai.
Vrai ou faux : Le son se propage toujours à la même vitesse, peu importe le milieu physique.
Faux.
La vitesse du son dans l’air est de _______ m/s tandis qu’elle est de __________ m/s dans l’eau.
343, 1480.
Définition de la puissance.
La puissance correspond à l’énergie par unité de temps (P = E/t). Son unit. est le Watt (W).
Vrai ou Faux. L’énergie d’un système est invariable.
Vrai.
Que postule la deuxième loi de Newton?
La force est égale au produit de la masse (Kg) par l’accélération.
F = ma
Peut-on comparer le son et le ressort (Slinky) pour expliquer la propagation du son?
Non, contrairement au ressort dans lequel l’onde se propage dans une dimension, le son, lui, va dans les 3 dimensions.
Qu’est-ce qu’une onde longitudinale?
Une onde longitudinale se propage dans une direction parallèle à celle de la perturbation initiale (la déformation du milieu se fait dans la même direction que la propagation). C’est le cas d’une onde sonore par exemple.
Comment est l’onde du son?
Mécanique
Progressive
Longitudinale
En 3 dimensions
Mon unité est le joule.
Énergie.
