Physique-Chimie · Seconde · Ondes et signaux
Les sons : fréquence, intensité et perception
Grave, aigu, fort : trois sensations.
En bref
Un son se décrit par des grandeurs physiques mesurables, auxquelles correspondent des sensations perçues par l'oreille.
Grandeur physique et sensation
| La grandeur physique | La sensation perçue |
|---|---|
| La fréquence | La hauteur : grave ou aigu |
| L'intensité | La force du son |
| La forme du signal | Le timbre |
Période et fréquence
| La grandeur | Sa définition | Son unité |
|---|---|---|
| La période T | La durée d'un motif | Seconde |
| La fréquence f | f = 1 / T | Hertz (Hz) |
Un signal de période 2,0 ms a une fréquence de 500 Hz.
Hauteur
| Le domaine | Sa fréquence | Qui l'entend |
|---|---|---|
| Les infrasons | Moins de 20 Hz | Certains animaux |
| Le domaine audible | De 20 Hz à 20 000 Hz | L'oreille humaine |
| Les ultrasons | Plus de 20 000 Hz | Chauve-souris, dauphins |
Plus la fréquence est grande, plus le son est perçu comme aigu.
Timbre
Deux instruments jouant la même note à la même intensité restent reconnaissables : c'est le timbre, lié à la forme du signal et à la présence d'harmoniques, fréquences multiples du fondamental.
Intensité et niveau sonore
| La grandeur | Son symbole | Son unité |
|---|---|---|
| L'intensité sonore | I | W·m⁻² |
| Le niveau d'intensité sonore | L | Décibel (dB) |
L'échelle est logarithmique :
| L'opération | Son effet |
|---|---|
| +10 dB | L'intensité est multipliée par 10 ; le son paraît deux fois plus fort |
| Deux sources identiques côte à côte | +3 dB seulement |
Les décibels ne s'additionnent pas comme des nombres ordinaires.
Quelques repères
| La situation | Son niveau |
|---|---|
| Seuil d'audibilité | 0 dB |
| Conversation | Environ 60 dB |
| Rue passante | 80 dB |
| Concert | 100 dB |
| Seuil de douleur | Vers 120 dB |
Protéger son audition
L'exposition prolongée à des niveaux élevés détruit définitivement les cellules ciliées de l'oreille interne : elles ne se régénèrent pas. Acouphènes et perte d'audition sont irréversibles.
D'où l'intérêt des protections auditives, des pauses, et de la distance aux enceintes.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Quelle relation lie période et fréquence ?
2.Quelle fréquence correspond à une période de 2,0 ms ?
3.À quelle grandeur physique la hauteur d’un son est-elle liée ?
4.Quel est le domaine des fréquences audibles par l’humain ?
5.Qu’est-ce que le timbre d’un son ?
6.Dans quelle unité exprime-t-on le niveau d’intensité sonore ?
0 / 6 questions
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