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Principe de l'émission d'un signal sonore

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Objectifs
  • Savoir définir un signal sonore.
  • Décrire le principe de l’émission d’un signal sonore par la mise en vibration d’un objet.
  • Connaitre l’intérêt de la présence d’une caisse de résonance.
Points clés
  • Un signal sonore est une vibration qui se propage de proche en proche à travers la matière (dans l’air, dans l’eau, etc.).
  • Pour qu’un signal sonore soit créé, il faut un système mécanique vibrant et un système résonant.
  • La source de vibration est appelée l’excitateur.
  • Le système résonant permet d’amplifier et d’émettre le signal sonore.
Pour bien comprendre

Notion de fréquence

1. Le signal sonore
Le signal sonore, ou onde sonore, est une vibration qui se déplace (qui se propage) dans différents milieux.
Exemples : des notes de musique, des signaux sonores émis par l’Homme.
Le chant d’une chorale
2. La source de vibration

Un signal sonore apparait dans l’air quand les molécules qui le composent sont mises en mouvement. Le signal sonore correspond à cette vibration transmise de proche en proche. La source qui vibre est appelée excitateur.

Pour produire un signal sonore audible, l’excitateur doit vibrer à une fréquence (nombre de vibrations par seconde) compatible avec l’oreille humaine. On ne perçoit les signaux sonores qu’entre 20 Hz (20 vibrations par seconde) et 20 000 Hz.

Exemples d’excitateurs
  • Les cordes vocales, les anches (lamelle qui vibre) ou les lèvres du musicien pour les instruments à vent (flute, trompette, etc.).
  • Les peaux pour les percussions (tambour, djembé, etc.).
  • Les cordes pour les instruments à cordes (piano, violon, guitare, etc.).
  • Les branches du diapason.
3. La structure résonante
Le rôle de la structure résonante est d’amplifier les signaux sonores produits par l’excitateur afin de les rendre audibles. C’est la structure résonante qui est responsable de l’émission sonore.

Représentation d’une guitare et d’un violon
Exemples de structures résonantes
  • La cavité bucco-nasale et la gorge.
  • La caisse de résonance de la guitare.
  • Le tube d’air des instruments à vent.
  • La caisse du diapason.

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