Le son, vu et mesuré.

Un son est une vibration qui se transmet de proche en proche dans un milieu matériel : l’air, l’eau, un mur. Il met du temps à voyager. Quelle règle relie la distance parcourue et la durée du trajet ? Émets des sons à différentes distances, dans l’air puis dans un autre milieu.

Un micro transforme le son en signal électrique, qu’on observe sur un oscilloscope. Le motif qui se répète dure une période T ; la fréquence f, en hertz, compte les répétitions par seconde. Fais varier la fréquence, écoute et regarde l’écran : comment T et f évoluent-ils l’un par rapport à l’autre, et qu’est-ce qui rend un son aigu ?

Un diapason et trois instruments jouent un la. Pourtant on les distingue à l’oreille. Écoute-les, compare leurs signaux et leurs spectres. Qu’est-ce qui reste identique d’un instrument à l’autre, et qu’est-ce qui change ? On appelle hauteur ce qui rend un son grave ou aigu, et timbre ce qui distingue deux sons de même hauteur.

Le sonomètre mesure le niveau d’intensité sonore en décibels (dB). Colle-toi à l’enceinte du concert, puis éloigne-toi : comment le niveau baisse-t-il quand la distance double ? Ajoute une deuxième enceinte : les décibels s’additionnent-ils ? Et à partir de quel niveau l’oreille est-elle en danger ?

Six exercices de contrôle.