Enseignement scientifique — Son et musique, porteurs d'information
Le son, phénomène vibratoire
Résumé
Le son est une onde mécanique longitudinale qui se propage par vibration de la matière. Contrairement aux ondes électromagnétiques, le son ne se propage pas dans le vide : il a besoin d'un milieu matériel (air, eau, solide). La vibration d'une source sonore (corde, membrane, colonne d'air) crée des compressions et raréfactions successives du milieu. Un son est caractérisé par sa fréquence (nombre de vibrations par seconde, en hertz), sa période (T = 1/f), son amplitude (liée à l'intensité sonore) et sa vitesse de propagation. L'oreille humaine perçoit les sons de fréquence comprise entre 20 Hz (sons graves) et 20 000 Hz (sons aigus). La vitesse du son dépend du milieu : environ 340 m/s dans l'air à 20 °C, 1 500 m/s dans l'eau, 5 000 m/s dans l'acier. Le niveau sonore se mesure en décibels (dB) sur une échelle logarithmique : L = 10 × log₁₀(I/I₀), avec I₀ = 10⁻¹² W/m². Le seuil de douleur se situe à environ 120 dB.