Le son
Introduction
L’histoire de l’acoustique commence il y a plus de 2000 ans.
Regardons quelques points de l’histoire pour nous donner une idée :
Pythagore (550 av. JC) semble être un des premiers à étudier les sons musicaux, notamment à formaliser les écarts entre les notes et à se pencher sur le fonctionnement des cordes sonores.
Aristote (384-322 av. JC), Chrysippe (240 av. JC), Vitruve (25 ap. JC) et Boethius (480-524 ap. JC) émettent l’hypothèse que le son est une onde provenant du mouvement d’un corps et transmise par un mouvement de l’air. Cette hypothèse provient de l’observation des vagues : une onde est une variation "oscillante" d’un milieu qui part d’une source et est transmise tout le long d’une distance de propagation.
Galilée (1564-1624) étudie la vibration des corps, la notion de résonance et la vibration par sympathie. Il établit les relations entre la hauteur d’un son, la longueur de la corde vibrante émettant ce même son et le nombre de vibrations par seconde de la corde.
Mersenne (1588-1648, le "père de l’acoustique"), moine situé au Mans, connu pour ses travaux sur la corde vibrante et l’établissement de la fréquence du son émis. Boyle (1660) montre que le son ne peut pas se propager dans le vide (expérience de la cloche à vide).
Newton (1642-1727) tente de mesurer et calculer la vitesse du son. Il donne le début d’une formulation mathématique des phénomènes acoustiques. Huygens (vers 1690) réalise une synthèse sur les connaissances de l’époque sur les phénomènes sonores. Il interprète les phénomènes sonores et lumineux en termes d’ondes.
D’Alembert (1717-1783), Euler (1707-1783) et Lagrange (1736-1813) établissent la formulation mathématique associée au son. Helmholtz (1821-1894) développe la théorie de l’acoustique. Fourier (1768-1830) permet une meilleure compréhension de la théorie de l’audition grâce à sa décomposition des fonctions périodiques. Rayleigh (1824-1919) publie un livre en 1877 (La théorie du son) qui est toujours un livre de base en l’acoustique.
Quatrième/ Troisième
L’acoustique est la partie des sciences physiques qui s’intéresse aux sons, depuis leur émission, ou production (source), à leur transmission dans le milieu, jusqu’à leur réception (microphone) et leur perception (oreille).
Un son correspond à tout phénomène provoquant une sensation auditive (c’est-à-dire pouvant être perçu par l’oreille). Cette sensation est créée par un mouvement vibratoire dans un milieu comme l’air. Cependant, le son peut également se propager dans l’eau (on parle d’acoustique sous marine) et dans les solides (par exemple, dans les rails de chemin de fer).
Un bruit dans la vie courante, le terme de bruit fait référence à un son gênant (cf norme [NFS 30 001] : "Un bruit est un phénomène acoustique produisant une sensation auditive considérée comme désagréable ou gênante (intensité, facteurs culturels, psychologiques...)"). Cependant, en acoustique, un bruit est une vibration aléatoire.
Un événement sonore résulte de la mise en vibration des molécules d’air autour d’une position initiale. Le son a besoin d’un milieu pour se propager, c’est pourquoi il ne peut pas se propager dans le vide. Afin de mettre en vibration les molécules d’air, il est nécessaire qu’une structure entre en contact avec ces molécules, se mette en vibration et transmette ses vibrations. La molécule au contact de la structure se met alors en vibration puis transmet ses vibrations aux molécules voisines et ainsi de suite .
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