Fréquence et hauteur d'un son de Seconde
Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère
À retenir
• Fréquence f : nombre de motifs (vibrations) par seconde, en hertz (Hz) ; f = 1/T avec T en secondes. • La hauteur d'un son est fixée par sa fréquence : plus f est grande, plus le son est aigu ; plus f est petite, plus il est grave. • L'oreille humaine perçoit environ de 20\ Hz à 20\ kHz ; en dessous : infrasons, au-dessus : ultrasons.
Le cours
Fréquence et hauteur d'un son de Seconde • Fréquence f : nombre de motifs (vibrations) par seconde, en hertz (Hz) ; f = 1/T avec T en secondes. • La hauteur d'un son est fixée par sa fréquence : plus f est grande, plus le son est aigu ; plus f est petite, plus il est grave. • L'oreille humaine perçoit environ de 20\ Hz à 20\ kHz ; en dessous : infrasons, au-dessus : ultrasons. Fréquence, hauteur et domaine audible • La fréquence f compte le nombre de motifs du signal par seconde. Un diapason qui vibre 440 fois par seconde émet un son de 440\ Hz. • Hauteur : sensation grave/aigu, liée à la fréquence. Une voix d'homme a une fréquence de l'ordre de 100 à 150\ Hz, une voix d'enfant plutôt de 250 à 400\ Hz. • Domaine audible : environ 20\ Hz à 20\ kHz pour un jeune adulte ; la limite haute baisse avec l'âge. Les chauves-souris et les dauphins utilisent des ultrasons ; les éléphants communiquent aussi par infrasons. Hauteur et timbre • Deux instruments qui jouent la même note ont la même fréquence (même hauteur) mais des signaux de formes différentes : c'est le timbre qui permet de les distinguer. • Méthode : pour comparer deux sons, calcule d'abord leurs fréquences avec f = 1/T (période convertie en secondes), puis conclus sur la hauteur ; l'amplitude du signal renseigne, elle, sur l'intensité. Astuce et méthode clé Doubler la fréquence fait monter le son d'une octave : le la du diapason vaut 440\ Hz, le la de l'octave suivante 2 440 = 880\ Hz. Piège classique à éviter Confondre hauteur et intensité : un son plus fort n'est pas plus aigu. Un la de 440\ Hz joué doucement puis très fort garde la même fréquence, donc la même hauteur ; seule l'amplitude du signal change.
Dans ce chapitre
- Signaux et vibrations sonores périodiques de Seconde
- Fréquence et hauteur d'un son de Seconde
- Période temporelle et mesure à l'oscilloscope de Seconde
- Définition d'une onde mécanique progressive
- Ondes longitudinales et ondes transversales
- Célérité d'une onde mécanique
- Retard temporel tau d'une onde mécanique
- Ondes mécaniques périodiques et sinusoïdales
- Longueur d'onde : définition et relation fondamentale
- Points vibrant en phase et en opposition de phase
- Milieux dispersifs et non dispersifs
- Atténuation géométrique et par absorption d'une onde
- Niveau d'intensité sonore et échelle en décibels
- Bilan : Synthèse et méthode sur Ondes mécaniques progressives et périodiques