Physique générale et acoustique PDF

Physique générale et acoustique *Utilité d'un cour de physique en orthophonie ?* *Représentation des signaux* *Compréhension des phénomènes physiques tels que la propagation des sons* *Estimation de la \"qualité\" d'un son* *Accessoirement : améliorer la prise de son* Organisation TD et Exame...

Physique générale et acoustique *Utilité d'un cour de physique en orthophonie ?* *Représentation des signaux* *Compréhension des phénomènes physiques tels que la propagation des sons* *Estimation de la \"qualité\" d'un son* *Accessoirement : améliorer la prise de son* Organisation TD et Examen (1h) ** Définition d'un son** \- Tout évènement perçu par nos oreilles (?) Le son est la **vibration** *(mouvement)* mécanique d'un support gazeux, liquide ou solide L'élastiscité du milieu permet au son de rayonner depuis la source sous forme d'ondes *\*Se mesure par le temps (Frequence) et l'espace* *Propagation du son plus facile dans l'air que dans un milieu solide* Le son est la vibration mécanique d'un support gazeux, liquide ou solide L'élasticité du milieu permet au son de rayonner depuis la source sous forme d'ondes *\*L'onde rouge ne représente pas la matière // il y a du mouvement mais ce n'est pas la matière qui se déplace* \**Il y a une source et un milieu* \> si pas de milieu pas de source *\* les ondes ont un milieu, un début et une fin* ** Production d'un son :** Le son est la conséquence d'une interaction mécanique particulière entre des structures Les vibrations causent des variations de pression atmosphérique dans l'air Les variations se propagent dans l'air (à la vitesse du son) Propagation dans un milieu sous forme d'ondes sonores Les éléments matériels qui produisent un son sont appelés source sonore La source sonore vibre L'évènement sonore développe dans tout l'espace l'environnant (difficulté de représentation de la totalité de cet évènement) Lors de la propagation d'un son, seule la variation de pression se déplace et non l'air Pas de propagation dans le vide Les ondes sonores sont des variations de pression entre les molécules de l'air  ** Principe** Eléments nécessaires pour l'existence d'un son : Une source qui produit un son (haut parleur, diapason,...) Un milieu qui transmet le son (air, gaz, eau,...) Un récepteur (oreilles? Microphone,...) ** Cas de la production humaine** \- Propagation d'un son voisé (voyelle par ex) : Une source (excitation) Cordesvocales pour les sons voisés Un milieu L'air : propagation à 340m/s Une cavité de résonance (amplification de certaines fréquences)à Conduit vocal Modèle Source-Filtre ** Signal sonore** L'acquisition par un microphone ne donne qu'une \"image\" ponctuelle de l'évènement sonore *\*l'onde fais 360° et on étudie qu'une partie de l'onde* Cette représentation ponctuelle est appelée signal sonore ** Quelles sont les informations présentes dans le signal ?** *Prenons l'exemple d'un signal* *Le signal de parole contient plusieurs* *informations :* *Entrainant une grande variabilité* *du signal* ** Caractéristique d'un signal** Critères d'appréciation : Inéligibilité : Capacité à percevoir correctement l'information sonore Gêne occasionnée Son trop fort, dure trop longtemps \- Esthétique : Harmonie, nature de la voix, des instruments,... Exemple de l'intelligibilité Un locuteur A parle à un locuteur B dans un environnement bruité Transmission de la moitié des mots Transmission du sens (B comprend l'ensemble de la communication) Mesure de l'intelligibilité ? Tets de perception Relation avec des phénomènes physiques : localisation de la source, durée des sons... **Exemple de sons :** Babble Noise : 100 personne parlent simultanément Voiture à l'arrêt Voiture à 33 mpH (fenêtre ouverte) Voiture à 55 mpH (fenêtre ouverte) On a toujours tendance à essayer de se faire comprendre = forçage vocal **Gêne occasionnée** Facile a percevoir mais dépend des personnes Son trop fort, trop long Son agressif : Par exemple : bin sonore aléatoire Son désagréable (?) : des sons vraiment pas esthétiques... Exemple : bruit de la craie contre le tableau Relation avec des phénomènes physiques : localisation de la source, intensité, durée, hauteur, \... **Esthétique** Difficile à définir mais on reconnaît très rapidement des sons qui nous déplaisent... Harmonie : parfois tout simplement un équilibre entre sin et silence... Bien-être auditif La musique comporte pleinement une dimension esthétique **Objectifs du cour :** Comprendre la relation entre les phénomènes physiques et ce que nous percevons, qualifions, produisons... **Besoins :** Représentation du signal sonore Principales caractéristiques auditives d'un signal Propagation d'un signal sonore Qualité physiologiques des sons (psycho-acoustique) **Caractériqutues d'un signal sonore** **Son périodique** Répétition d'un motif **Son apériodique** Pas de motif mais pas forcément aléatoire Ex : exponentielle, droite,... Bruit : Vibration aléatoire La notion peut-être différente de ce que l'on perçoit (gêne) Ex : certains phonèmes sont modélisés par des bruits **Sons périodiques** Un son périodique peut-être simple ou complexe : Un son périodique simple est composé d'une seule sinusoïde Relation avec l'onde périodique simple : une seule onde sinusoïdale Exemple le diapason Comment créer des sons complexes à partir d'un son simple ? Une onde périodique complexe est composée d'une somme d'ondes sinusoïdales simples