Définitions Clés de l'Acoustique et des Ondes Sonores

Concepts Fondamentaux des Ondes Sonores

Allongement: C'est la distance entre le point d'équilibre et la position des particules à un instant donné.

Amplitude: La distance entre le point le plus élevé et le point d'équilibre, représentant l'allongement maximal. Une plus grande énergie se traduit par une amplitude plus grande.

Période: Le temps nécessaire à une particule pour effectuer une vibration complète.

Fréquence: Le nombre de vibrations effectuées dans un intervalle de temps donné, spécifiquement le nombre de vibrations par seconde.

Longueur d'onde: La distance entre deux points correspondants dans des vibrations successives.

Vitesse de propagation: La vitesse à laquelle une onde sonore se propage (environ 340 m/s).

Types de Sons

Infrasons: Sons dont la fréquence est inférieure à 20 Hz.

Ultrasons: Sons dont la fréquence est supérieure à 20 000 Hz.

Réflexion et Absorption du Son

Réflexion: Le phénomène où le son rebondit, particulièrement sur des surfaces solides et compactes.

Son incident: Le son qui se dirige vers un obstacle.

Son réfléchi: Le son qui revient après avoir heurté un obstacle.

Ligne normale: Une ligne imaginaire perpendiculaire à l'obstacle, utilisée pour mesurer les angles d'incidence et de réflexion.

Absorption: Le processus par lequel l'énergie sonore est captée par une barrière.

Transmission: La capacité du son à traverser un obstacle.

Autres Phénomènes Sonores

Réfraction: La déviation du son due aux variations de température dans l'air.

Diffraction: Le phénomène où un son semble plus grave en raison de sa longueur d'onde. Cela se produit lorsqu'un son passe à travers une ouverture et s'amplifie, à condition que l'ouverture soit de taille égale ou inférieure à la longueur d'onde.

Écho: Un écho se produit lorsque le son rebondit ou est réfléchi.

Réverbération: Causée par la réflexion du son dans des espaces de petite taille (moins de 17 m), comme la réflexion sur les murs d'une pièce.

Ondes Longitudinales

Zone de compression: Se produit uniquement dans les ondes longitudinales, où il y a une forte densité de molécules.

Zone de raréfaction: Se produit uniquement dans les ondes longitudinales, où il y a une faible densité de molécules.

Propriétés des Matériaux et Interférences

Élasticité: La capacité d'un objet à retrouver sa forme originale après une déformation. Une élasticité inférieure correspond à une densité plus faible.

Interférence: Se produit lorsque deux ou plusieurs ondes atteignent simultanément le même point, pouvant s'additionner ou s'annuler.

Interférence constructive: L'onde résultante a une amplitude plus grande que les ondes d'origine, produisant un son d'intensité plus élevée.

Interférence destructive: L'onde résultante a une amplitude plus petite que les ondes d'origine, pouvant même s'annuler.

Types de Sons et Caractéristiques

Sons composés: Sons constitués de plusieurs sons, résultant de la somme de sons purs.

Sons purs: Sons non composés, comme ceux produits par un diapason.

Timbre: La somme de tous les sons d'un appareil ou de sons purs.

Son blanc: Un son audible qui contient toutes les fréquences sonores.

Fréquence propre: La fréquence à laquelle un objet vibre naturellement, en fonction de sa masse et de sa forme (plus de masse = son plus grave).

Vibration forcée: Se produit lorsqu'un corps vibrant fait vibrer un autre corps.

Résonance (IRM): Se produit lorsque deux objets ont la même fréquence naturelle et vibrent en phase, amplifiant l'amplitude de l'autre.

Effet Doppler et Ondes de Choc

Effet Doppler: Les ondes sonores subissent une modification de fréquence lorsque la source sonore est en mouvement et que sa vitesse est inférieure à la vitesse du son (340 m/s). La longueur d'onde est plus courte dans la direction du mouvement et plus longue dans la direction opposée. Le son devient plus aigu à l'approche de la source.

Onde de proue: Un effet Doppler qui se produit lorsque la vitesse de la source sonore est supérieure à la vitesse du son (+340 m/s), entraînant une plus grande amplitude et une interférence constructive.

Bang sonique: Se produit lorsque le bord de l'onde de proue atteint l'oreille d'un observateur, car il s'agit d'une onde de grande amplitude.

Onde de choc: Une onde produite par un objet se déplaçant à la vitesse du son, créant une zone de compression à l'avant et une zone de raréfaction à l'arrière. Ces zones se propagent dans l'air, produisant un bruit fort pour l'observateur.

Qualités du Son

Son grave: Un son de basse fréquence.

Son strident: Un son de haute fréquence.