Elle peut être définie par la formule : P=E/Δt ou P est la puissance acoustique en Watt (W), E l'énergie acoustique en joules (J), et Δt un intervalle de temps (s).
La fréquence à partir du temps ou de la période
Dès lors, la formule de calcul est la suivante : f = 1 /T. Dans cette formule, f représente la fréquence et T représente la période de l'onde.
Déterminer la période à partir de la fréquence
Exemple de calcul de période à partir d'une fréquence: si la fréquence est de 20 hertz alors T = 1 / 20 = 0,050 s. si la fréquence est de 0,0100 hertz alors T = 1: 0,0100 = 100 s. si la fréquence est de 10 kHz alors f = 10 000 Hz et T = 1/10 000 = 0,00010 s.
La vitesse du son dans l'air à 15 °C au niveau de la mer est d'environ 340 m/s (soit 1 224 km/h ). Dans l'eau le son se propage plus de quatre fois plus vite, à environ 1 500 m/s (soit 5 400 km/h ). Dans le fer doux la vitesse du son est d'environ 5 960 m/s (soit 21 456 km/h ).
Le volume sonore est déterminé par le niveau de pression acoustique. La fréquence du son représente le nombre d'oscillations effectuées en une seconde. L'unité de mesure logarithmique utilisée pour mesurer le niveau sonore ou le bruit est le décibel (dB).
1 mètre cube se note 1 m3. Donc, pour trouver le volume d'un pavé droit, par exemple une piscine, il suffit de connaître sa longueur, sa largeur et sa profondeur exprimées dans la même unité et de multiplier les 3 entre elles : longueur x largeur x profondeur (ou hauteur).
Pour commencer, divisez la valeur mesurée par 10-12 (0,000000000001). 10-12 correspond à l'intensité d'un son de 0 décibel, donc en comparant notre valeur à cette référence, nous pouvons obtenir une valeur en décibels. Dans notre exemple, divisons notre intensité mesurée, 10-11, par 10-12 pour obtenir 10-11/10-12 = 10.
Les Trois types de sons à entendre : le bruit, la musique, la parole.
La vitesse de propagation du son dépend de la nature du milieu dans lequel l'onde se propage mais également de la température. Vitesse de propagation d'une onde acoustique, à 20°C : dans l'air : 344 m/s, soit environ 1 240 km/h.
La hauteur d'un son pur correspond à sa fréquence de vibration, que l'on mesure en hertz (nombre de vibrations périodiques par seconde). Plus la vibration est rapide, plus le son est dit aigu ou haut ; plus la vibration est lente, plus le son est dit grave ou bas.
Elle est égale au quotient (au rapport) de la distance que le signal sonore a parcourue, par la durée qu'il a mise pour parcourir cette distance. La vitesse v de propagation d'un signal sonore se calcule donc en divisant la distance d parcourue par la durée Δt nécessaire pour parcourir cette distance.
Déplacement et vitesse du son dans l'air
Lorsqu'il est dans l'air, il se déplace à une vitesse de 344 mètres par seconde (ce qui donne environ 1 kilomètre toutes les 3 secondes).
Calculer l'amplitude de la tension
L'amplitude (soit la valeur maximale) de la tension s'obtient en effectuant le produit du nombre de divisions correspondant par la sensibilité verticale.
La hauteur d'un son correspond à la fréquence de vibrations de celui-ci. L'oreille humaine peut entendre des fréquences émises entre 16 et 16 000 Hz environ. En musique, si la fréquence est haute, elle est aiguë et si la fréquence est, au contraire, basse, elle est considérée comme grave.
L'unité de fréquence du son est le hertz (Hz). Celui-ci représente le nombre de vibrations (oscillations) du son par seconde. Une oreille humaine en bonne santé perçoit les sons entre 20 Hz (basses fréquences) et 20.000 Hz (hautes fréquences).
1La mesure de la vitesse du son par l'abbé Nollet en 1738. En 1738, l'Académie française charge l'abbé Nollet de déterminer avec précision la vitesse du son.
La formule précédente nous permet de calculer la vitesse théorique du son aux conditions habituelles de température et de pression : c = 343 m/s pour une température de 20 degrés, soit environ 1 235 km/h.
L'énergie des ondes sonores (et donc l'intensité sonore) diminue avec le carré de la distance à la source du son. En d'autres mots, si vous vous éloignez de 200 mètres d'une éolienne, le niveau sonore sera normalement un quart de celui à 100 m de distance. En doublant la distance, le niveau en dB(A) sera divisé par 6.
Le tableau 1-1 dénombre quatre caractéristiques physiques principales intrinsèques à la source sonore : • Le temps (durée du son, début du son). La hauteur (son plus ou moins grave ou aigu). Le timbre (son plus ou moins riche ou pauvre...). L'intensité (son plus ou moins fort).
Le son devient un bruit lorsqu'il produit une sensation auditive considérée comme désagréable, gênante ou dangereuse pour la santé. Ainsi, chaque personne possède sa propre perception du bruit qui dépend de composants multiples liés au contexte, à l'histoire personnelle et culturelle.
Un son est défini par 3 paramètres : son intensité, sa hauteur tonale et son timbre. Son intensité ou volume dépend de la pression acoustique créée par la source sonore (nombre de particules déplacées) ; plus la pression est importante et plus le volume est élevé (fort).
Pour mesurer un bruit, il faut utiliser un appareil du nom de sonomètre. Il exprime une valeur en décibel, en dB. C'est l'unité de mesure du bruit, 180 décibels pour une fusée au décollage alors que dans l'espace, le silence règne à 0 décibel.
Le décibel, ou dB, ainsi que l'échelle des décibels sont des notions universelles, qui permettent de mesurer une intensité sonore. Un décibel un niveau de pression acoustique, laquelle se mesurait auparavant en « bar » et aujourd'hui en pascal.
L'intensité sonore, notée I, d'une onde sonore correspond à l'énergie transportée par cette onde par unité de surface et par unité de temps. Elle s'exprime en watts par mètre carré (\text{W.m}^{-2}). Il s'agit donc d'une puissance par mètre carré.
Le volume V d'un pavé droit de longueur L, de largeur l et de hauteur h est : V = L × l × h. Exemple : Calculer le volume d'un pavé droit de 2 cm de hauteur, de 3 cm de largeur et de 4 cm de longueur.