Fréquence des sons audibles, des infrasons et des ultrasons
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- Déterminer si un son est audible.
- Classer les sons en fonction de leur fréquence.
- La fréquence permet de savoir si un son est audible, grave, médium ou aigu.
- Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu.
- Un son est audible par l’Homme si sa fréquence est comprise entre 20 Hz et 20 000 Hz (ou 20 kHz).
- Un son de fréquence inférieure à 20 Hz est un infrason.
- Un son de fréquence supérieure à 20 000 Hz est un ultrason.
Fréquence et période d’un signal sonore périodique
La fréquence est une grandeur que l’on peut définir pour tous les phénomènes périodiques (les phénomènes qui se répètent de façon identique à intervalles de temps constants).
La fréquence s’exprime en hertz (noté Hz).
Il est possible d’utiliser les unités dérivées du hertz, voici quelques correspondances :
- 1 kiloHertz = 1 kHz = 1 000 Hz
- 1 mégaHertz = 1 MHz = 1 000 000 Hz
- 1 gigaHertz = 1 GHz = 1 000 000 000 Hz
L’oreille humaine ne perçoit pas tous les sons. Une oreille ne peut en effet pas capter les sons trop graves (les infrasons), ni les sons trop aigus (les ultrasons).
Échelle
de fréquences sonores
L’oreille humaine perçoit des sons compris entre 20 Hz et 20 000 Hz (ou 20 kHz).
Une conversation entre deux personnes a des fréquences comprises entre 1000 Hz et 3000 Hz.
La perception des sons peut varier en fonction de l’âge.
- Les enfants et les adolescents sont les seuls à pouvoir entendre des sons à des fréquences proches de 20 000 Hz.
- La perception des sons aigus chez l’Homme (supérieurs à 16 000 Hz) commence à se dégrader de 18 ans à 40 ans.
- Ensuite, la capacité de l’Homme à « entendre » des sons aigus ou médium (au-dessus de 1 000 Hz) commence à se dégrader petit à petit.
Les fréquences suivantes sont inaudibles pour l’Homme :
- Les fréquences inférieures à 20 Hz, que l’on nomme infrasons.
- Les fréquences au-dessus de 20 000 Hz, que l’on nomme ultrasons. Les ultrasons s’étendent jusqu’à 10 000 000 hertz.
Certains animaux utilisent des signaux sonores à des fréquences différentes de celles qu’utilise l’Homme, pour se déplacer ou communiquer.
- Les chauvesouris émettent des salves d ultrasons afin de localiser leurs proies ou les obstacles. Les salves sont émises à 55 kHz (soit 55 000 Hz). Ces salves d’ultrasons ne sont pas audibles par l’Homme.
- Les colibris sont de petits oiseaux qui mesurent de 2 à 22 cm avec des ailes longues et étroites. Les battements de celles-ci sont très rapides, jusqu’à 80 hertz. Ces battements d’ailes sont audibles par l’Homme.
- Le dauphin émet des sifflements dans
l’eau afin de repérer des obstacles.
Le dauphin peut émettre des sifflements
de 10 kHz de fréquence.
Ces sifflements sont audibles par
l’Homme.
Utilisation des
ondes sonores émises par le dauphin
pour repérer son prochain repas
- est élevée, plus le son est aigu ;
- est faible, plus le son est grave.
Plus un signal possède une période courte (donc un motif élémentaire de durée courte), plus le motif élémentaire se répète pendant une seconde, ce qui implique une fréquence plus élevée.
Les oscillogrammes des signaux sonores ci-dessous sont classés du plus aigu au plus grave, car la fréquence diminue (le nombre de motifs élémentaires par seconde diminue).
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