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Onde sonore

On désigne par onde la manière dont le son se propage dans le milieu acoustique. L'onde sonore a une propagation radiale, comme l'onde provoquée par une pierre tombant dans l'eau, mais dans le cas du son, cette propagation radiale est sphérique et non plane. Elle se fait parallèlement à la direction de propagation.

L'onde peut être démontrée comme une alternance de condensations et de rarefactions des particules :

La longueur d'onde est la distance entre deux pics ou deux creux successifs de la courbe. Elle est inversement proportionnelle à la fréquence. Plus la longueur d'onde est courte, plus la fréquence et haute (le son est aigu), et inversement.

Aux limites de perception des sons graves (avant les infrasons), les longueurs d'onde mesurent plusieurs mètres, dans les hautes fréquences (avant les ultrasons) elles sont de quelques centimètres. Elle a tendance à croître avec le chaleur.

L'onde sonore manifeste les même phénomènes de Réflexion et de réfraction que l'onde lumineuse, mais pas ceux de la diffraction. La réverbération et l'écho sont des phénomènes proprement sonores..

La période est la durée d'une vibration complète. Dans les sons dits périodiques, l'onde se reproduit à l'identique à chaque période, dans des intervalles de temps proportionnels à la longueur d'onde.

On distingue plusieurs formes d'ondes dont les plus courantes : sinusoïdale, carrée, triangulaires, en dents de scie :

L'onde sinusoïdale sert de son élémentaire dans l'analyse des formes ondulatoires de tous les sons périodiques. Selon le théorème de Fourier, un son périodique peut être décomposé en termes d'une somme de sons sinusoïdaux (les harmoniques) ayant une fréquence multiple de celle du son fondamental et se trouvant en phase avec lui.

Un son fondamental (celui qu'on entend) est composé ou se décompose en sons partiels de vibrations secondaires, produites par ses propres noeuds vibratoires. Ces sons partiels, ou harmoniques, se développent vers l'aigu à l'infini selon des fréquences proportionnelles au son fondamental.

Ainsi, une onde carrée peut être représentée comme la somme d'une infinité d'harmoniques d'ordre impair avec une amplitude inversement proportionnelle à leur numéro d'ordre respectif.

On peut décrire les ondes périodiques, fournissant ainsi ce qu'on appelle représentation spectrale du son. Les formes d'ondes les plus fréquemment produites par les oscillateurs électroniques et utilisées pour la synthèse du son :

  • les ondes sinusoïdales, au mouvement vibratoire de type pendulaire, ou à un son pur produit par une vibration fondamentale sans harmoniques
  •  les ondes carrées issues de la vibration fondamentale et de la série d'harmoniques d'ordre impair
  • les ondes triangulaire, vibration fondamentale et série d'harmoniques d'ordre impair
  • Les o,ndes en dents de scie, vibration fondamentale avec une série d'harmoniques soit pairs soit impairs.

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Samedi 1 Février, 2014 19:17