Les caractéristiques de l'onde sonore (pure)


La fréquence.

La vitesse à laquelle la source oscille détermine la fréquence ( f ) de l'onde sonore engendrée, qui est exprimée en Hertz (Hz) ou cycles par secondes. Elle conditionne la hauteur tonale du son.
Plus la source oscille en un temps donné, plus sa fréquence est élevée et le son aigu.(cfr animation)


L'amplitude.

L'importance des compressions et dépressions du milieu provoquées par le mouvement de la source correspond à l'amplitude ( i ) de l'onde et est exprimée en décibels (dB).
L'amplitude détermine donc l'intensité, le volume de l'onde sonore. (cfr animation)


La longueur d'onde.

Lorsque l'onde se propage dans le milieu, la distance séparant deux points successifs où la compression est maximale est appelée longueur d'onde. 
Cette distance est mesurable à n'importe quel endroit de l'onde mais elle correspond toujours à la longueur d'un cycle complet (voir le schéma ci-dessous).
Souvent représentée par la lettre greque lambda ( λ ), elle est exprimée en mètres et dépend de la fréquence ainsi que de la vitesse de propagation de l'onde ( v ).
Plus la fréquence est élevée pour une vitesse donnée, plus un cycle est court.
Plus la vitesse est élevée pour une fréquence donnée, plus la distance entre deux maxima successifs est importante.
Cette relation peut être résumée par la formule qui suit:



La période.

On notera également la notion de période ( T ) qui est la durée en secondes séparant deux crêtes successives (et donc une longueur d'onde).
Cette durée est mesurable à n'importe quel moment de l'onde mais elle correspond toujours à la durée d'un cycle complet (voir le schéma ci-dessous).
Elle est au temps ce que la longueur d'onde est à l'espace.
La période est l'inverse de la fréquence: plus la fréquence est élevée,  plus la période est courte et inversément.

 


 

Les caractéristiques d'une onde  peuvent, comme nous le voyons, être représentées à l'aide d'un graphique où l'amplitude figure sur l'axe vertical (les valeurs positives ou négatives correspondent respectivement aux compressions et dépressions du milieu) et le temps sur l'axe horizontal.

Si l'onde est pure, l'évolution temporelle aura la forme d'une sinusoïde parfaite à cause de la vibration simple et régulière de la source.
Cette évolution est appelée le "mouvement harmonique".
 

 

Illustration de la fréquence et de l'amplitude d'un signal

 

 


Suite logique: La propagation du son 

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