Le son et ses propriétés

Le son est un phénomène physique objectif. Sa source est tout corps élastique capable de produire mécanique vibrations. En conséquence, des ondes sonores se forment qui atteignent l'oreille humaine à travers l'air. Il perçoit les ondes et les convertit en impulsions nerveuses qui sont transmises au cerveau et traitées par ses hémisphères. En conséquence, une personne prend conscience d'un son particulier.

Il existe trois catégories de sons :

1. Musical – avoir une certaine hauteur, volume, cloche et d'autres caractéristiques ; sont considérés comme les plus organisés, ils se distinguent par une richesse de dynamiques et cloche .
2. Bruit – les sons dont la hauteur est indéfinie. Ceux-ci incluent le bruit de la mer, le sifflement du vent, les grincements, les clics et bien d'autres.
3. Sons sans hauteur focalisée .

Pour créer des compositions, seuls des sons musicaux sont utilisés, occasionnellement – ​​du bruit.

les ondes sonores

C'est la raréfaction et la condensation du son dans un milieu élastique ou conducteur du son. Lorsqu'un mécanique vibration du corps s'est produite, l'onde diverge à travers un milieu conducteur du son : air, eau, gaz et divers liquides. La propagation se produit à un rythme différent, qui dépend du milieu spécifique et de son élasticité. Dans l'air, cet indicateur d'une onde sonore est de 330-340 m/s, dans l'eau – 1450 m/s.

L'onde sonore est invisible, mais audible pour une personne, car elle affecte ses tympans. Il a besoin d'un support pour se propager. Les scientifiques ont prouvé que dans le vide, c'est-à-dire un espace sans air, une onde sonore peut se former, mais pas se propager.

Récepteurs de son

C'est le nom des appareils qui perçoivent l'énergie sonore, mesurent les caractéristiques d'une onde sonore (pression, intensité, vitesse, etc.) et la convertissent en une autre énergie. Pour recevoir du son dans divers environnements, les éléments suivants sont utilisés :

• Microphones - pour l'espace aérien ;
• géophones – pour la perception des sons de la croûte terrestre ;
• hydrophones – pour capter le son dans l'eau.

Il existe des récepteurs de son naturel – les aides auditives des personnes et des animaux – et des récepteurs techniques. Lorsqu'un corps élastique oscille, les ondes résultantes atteignent les organes auditifs après un certain temps. Le tympan vibre à une fréquence qui correspond à celle de la source sonore. Ces tremblements sont transmis au nerf auditif, qui envoie des impulsions au cerveau pour un traitement ultérieur. Ainsi, certaines sensations sonores apparaissent chez l'homme et l'animal.

Les récepteurs sonores techniques convertissent un signal acoustique en un signal électrique. Grâce à cela, le son est transmis à différentes distances, il peut être enregistré, amplifié, analysé, etc.

Propriétés et caractéristiques du son

Hauteur

C'est une caractéristique du son, qui dépend de la fréquence avec laquelle le corps physique vibre. Son unité de mesure est le hertz ( Hz ) : le nombre de vibrations sonores périodiques en 1 seconde. Selon la fréquence des vibrations, les sons se distinguent:

• basse fréquence – avec un petit nombre d'oscillations (pas plus de 300 Hz );
• milieu -fréquence - sons oscillant avec une fréquence de 300 à 3,000 XNUMX Hz ;
• haute fréquence – avec un nombre d'oscillations supérieur à 3,000 XNUMX Hz .

Durée

Pour déterminer cette caractéristique du son, il est nécessaire de mesurer la durée des vibrations du corps qui émet le son. Le son musical dure de 0.015 à 0.02 s. jusqu'à plusieurs minutes. Le son le plus long est produit par la pédale d'orgue.

Volume

D'une autre manière, cette caractéristique s'appelle la puissance acoustique, qui est déterminée par l'amplitude des oscillations : plus elle est grande, plus le son est fort et vice versa. Le volume est mesuré en décibels (dB). En théorie musicale, la gradation est utilisée pour indiquer la force du son avec laquelle il faut reproduire une composition :

• fort;
• piano;
• mezzo-forte;
• piano mezzo;
• fortissimo;
• pianissimo;
• fort-fortissimo;
• piano-pianissimo, etc.

Une autre caractéristique est étroitement liée à l'intensité du son dans la pratique musicale : la dynamique. Grâce aux nuances dynamiques, vous pouvez donner à la composition une certaine forme.

Ils sont atteints par l'habileté de l'interprète, les propriétés acoustiques de la pièce et des instruments de musique.

Autres caractéristiques

Amplitude

C'est une caractéristique qui affecte le volume du son. L'amplitude est la moitié de la différence entre les valeurs de densité maximale et minimale.

Composition spectrale

Le spectre est la distribution d'une onde sonore dans fréquence m en vibrations harmoniques. L'oreille humaine perçoit le son en fonction des fréquences qui composent l'onde sonore. Ils déterminent la hauteur : les hautes fréquences donnent des sons aigus et vice versa. Le son musical a plusieurs tonalités :

1. Fondamental – une tonalité qui correspond à la fréquence minimale de la fréquence totale réglée pour un son particulier.
2. Une connotation est un ton qui correspond à tous les autres fréquences . Il y a des harmoniques avec fréquences qui sont des multiples de la fréquence fondamentale.

Les sons musicaux qui ont le même ton de base se distinguent par leur cloche . Elle est déterminée par les amplitudes et fréquences des harmoniques, ainsi que par l'augmentation de l'amplitude au début et à la fin du son.

intensité

C'est le nom donné à l'énergie qui est transférée par une onde sonore sur une période de temps à travers n'importe quelle surface. Une autre caractéristique dépend directement de l'intensité – le volume. Elle est déterminée par l'amplitude d'oscillation d'une onde sonore. En ce qui concerne la perception par les organes humains de l'ouïe, le seuil d'audition est distingué - l'intensité minimale disponible pour la perception humaine. La limite au-delà de laquelle l'oreille ne peut percevoir l'intensité d'une onde sonore sans douleur s'appelle le seuil de douleur.

Cela dépend aussi de la fréquence audio.

Timbre

Sinon, on parle de coloration sonore. La cloche est influencé par plusieurs facteurs : le dispositif de la source sonore, le matériau, la taille et la forme. Le timbre changements dus à divers effets musicaux. Dans la pratique musicale, cette propriété affecte l'expressivité de l'œuvre. Le timbre donne à la mélodie un son caractéristique.

À propos des sons inaudibles

Concernant la perception par l'oreille humaine, les ultrasons (d'une fréquence supérieure à 20,000 XNUMX Hz ) et les infrasons (inférieurs à 16 kHz) sont distingués. Ils sont dits inaudibles, car les organes de l'ouïe des personnes ne les perçoivent pas. Les ultrasons et les infrasons sont audibles pour certains animaux ; ils sont enregistrés par des instruments.

Une caractéristique d'une onde infrasonore est la capacité de traverser un milieu différent, car l'atmosphère, l'eau ou la croûte terrestre l'absorbent mal. Par conséquent, il se propage sur de longues distances. Les sources d'ondes dans la nature sont les tremblements de terre, les vents forts, les éruptions volcaniques. Grâce à des dispositifs spéciaux qui captent ces ondes, il est possible de prédire l'apparition d'un tsunami et de déterminer l'épicentre d'un tremblement de terre. Il existe également des sources artificielles d'infrasons : turbines, moteurs, explosions souterraines et terrestres, coups de feu.

Les ondes ultrasonores ont une propriété unique : elles forment des faisceaux dirigés comme la lumière. Ils sont bien conduits par les liquides et les solides, mal par les gaz. Plus la fréquence est élevée des ultrasons, plus ils se propagent d'intensité. Dans la nature, il apparaît lors des coups de tonnerre, dans le bruit d'une cascade, de la pluie, du vent.

Certains animaux le reproduisent par eux-mêmes : chauves-souris, baleines, dauphins et rongeurs.

Sons dans la vie humaine

L'oreille humaine est très sensible en raison de l'élasticité du tympan. Le pic de la perception auditive des gens tombe sur les jeunes années, lorsque cette caractéristique de l'organe auditif n'a pas encore été perdue et qu'une personne entend des sons d'une fréquence de 20 kHz. À un âge plus avancé, les personnes, quel que soit leur sexe, perçoivent moins bien les ondes sonores : elles n'entendent qu'une fréquence ne dépassant pas 12-14 kHz.

Faits intéressants

1. Si le seuil supérieur des fréquences perçues par l'oreille humaine est de 20,000 XNUMX Hz , alors celui du bas vaut 16 Hz . Les infrasons, dans lesquels la fréquence est moins de 16 Hz , ainsi que des ultrasons (au-dessus de 20,000 XNUMX Hz ), les organes auditifs humains ne perçoivent pas.
2. L'OMS a établi qu'une personne peut écouter en toute sécurité n'importe quel son à un volume ne dépassant pas 85 dB pendant 8 heures.
3. Pour la perception du son par l'oreille humaine, il faut qu'elle dure au moins 0.015 seconde.
4. L'échographie ne peut pas être entendue, mais elle peut être ressentie. Si vous mettez votre main dans un liquide qui conduit des ultrasons, vous ressentirez une douleur aiguë. De plus, les ultrasons sont capables de détruire le métal, de purifier l'air et de détruire les cellules vivantes.

Au lieu de sortie

Le son est la base de tout morceau de musique. Les propriétés du son, ses caractéristiques permettent de créer diverses compositions. Selon la hauteur, la durée, le volume, l'amplitude ou cloche , il y a différents sons. Pour créer des œuvres, on utilise principalement des sons musicaux, dont la hauteur est déterminée.