Le son est une vibration. La corde de guitare vibre, déplaçant l’air. L’air fait bouger les molécules, jusqu’à l’oreille.
Reproduction du son
Le haut-parleur de votre chaîne hi-fi comprend une membrane (plastique, papier, ou fibre de carbone). La bobine, fixée à cette membrane, coulisse dans un aimant. Lorsqu’un courant traverse la bobine, elle se déplace selon l’orientation du courant.
En appliquant un courant alternatif, la membrane vibre et produit du bruit. Cependant, un haut-parleur ne peut jamais être parfaitement fidèle. En effet, la taille, la forme de la membrane, et la technologie utilisée limitent la précision du son.
Le problème vient du poids de la membrane, qui entraîne une inertie. Cette inertie ralentit sa réaction et s’oppose à l’agitation du son.
De plus, la membrane ne se déforme pas uniformément sous l’impulsion de la bobine. Elle peut résonner à certaines fréquences. Ces phénomènes déforment les sons, poussant ainsi les ingénieurs à améliorer sans cesse le système pour de meilleurs résultats.
Prise de son:
Le micro dynamique fonctionne comme un haut-parleur : une membrane fixée à une bobine se déplace dans un aimant. Les variations de l’air font vibrer la membrane, générant un courant électrique. Ce courant peut être amplifié et enregistré. Par ailleurs, les micros statiques et à ruban reposent sur des principes différents.
Propagation du son:
Dans un milieu compressible, comme l’air, le son se propage par variation de pression. Par exemple, un haut-parleur fait vibrer l’air pour produire le son. Ainsi, la note LA correspond à une vibration de l’air à 440 cycles par seconde.
Seule la compression se déplace, pas les molécules d’air, qui bougent seulement de quelques micromètres. Par exemple, dans l’eau, les vagues se déplacent, mais l’eau reste au même endroit, se déplaçant uniquement verticalement (un bouchon reste à sa position sans se déplacer).
Le son se propage aussi dans les solides sous forme de vibrations d’atomes, appelées phonons. Les atomes vibrent faiblement autour de leur position d’équilibre.
Enfin, la vitesse de propagation du son dépend de la nature, de la température et de la pression du milieu. Comme l’air se rapproche d’un gaz parfait, la pression influe peu sur la vitesse. La célérité diminue lorsque la densité du gaz ou sa compressibilité augmente.
Et l’atmosphère dans tout ca ?
Lorsqu’on parle de l’atmosphère, il faut aussi considérer la structure thermique de l’air et la direction du vent. Le son se propage moins bien à l’horizontale qu’à des angles montants en raison du changement de densité. Cette propriété est utilisée dans la conception des théâtres en plein air depuis l’Antiquité. L’atténuation reste moins forte sous le vent, tant que son régime n’est pas trop turbulent.
Le son peut aussi être porté par une inversion du gradient de température. Après un refroidissement nocturne, il est possible d’entendre un bruit à plus de 5 km sous le vent, malgré les obstacles. Dans ce cas, le son suit l’inversion, agissant comme un guide d’onde.
Dans l’atmosphère, il est essentiel de considérer la structure thermique de l’air et la direction du vent. Le son se propage moins bien à l’horizontale qu’à des angles montants à cause du changement de densité. Cette propriété, utilisée depuis l’Antiquité, guide la conception des théâtres en plein air. L’atténuation reste aussi moins forte sous le vent, tant que son régime au sol n’est pas trop turbulent.
De plus, une inversion du gradient de température peut porter le son. Après un refroidissement nocturne, il est possible d’entendre un bruit à plus de 5 km sous le vent, malgré les obstacles. Le son suit alors l’inversion, agissant comme un guide d’onde.
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