Onde progressive périodique à une dimension
Une onde progressive à une dimension est une perturbation qui se propage dans une seule direction sans transport de matière en restant identique à elle-même.
Retard
Le retard est le temps mis par une onde progressive pour atteindre un point M_2 à partir d'un point M_1 distant de M_2 d'une distance d.
Célérité d'une onde
La célérité d'une onde est la vitesse à laquelle se propage cette onde. Elle est donnée par la relation suivante :
v = \dfrac{d}{\tau}
Avec :
- v la célérité de l'onde (en m.s-1)
- d la distance parcourue par la perturbation entre deux points M_1 et M_2 (en m)
- \tau le retard donc le temps mis pour parcourir la distance d (en s)
Onde progressive périodique
Une onde progressive est dite périodique si la perturbation qui se propage se répète à intervalles de temps égaux.
Si la perturbation est décrite par une fonction sinusoïdale du temps, l'onde progressive périodique est qualifiée de sinusoïdale.
Périodicité spatiale et temporelle d'une onde progressive périodique
Onde sonore
Une onde sonore est une onde mécanique progressive périodique longitudinale due à des successions de compressions et de dilatations de couches d'air.
Analyse spectrale, hauteur et timbre
L'analyse spectrale, aussi appelée spectre en fréquence, est la représentation graphique de l'amplitude relative d'un signal quelconque en fonction de la fréquence :
Spectre d'un signal
La fréquence fondamentale du signal définit la hauteur du son correspondant et les harmoniques définissent le timbre du son.
Intensité sonore (ou intensité acoustique)
L'intensité sonore, notée I, d'une onde sonore correspond à l'énergie transportée par cette onde par unité de surface et par unité de temps. Elle s'exprime en watts par mètre carré (W.m-2). Il s'agit donc d'une puissance par mètre carré.
Niveau sonore
Le niveau sonore d'une source est défini par la relation suivante :
L = 10 \cdot \log\left( \dfrac{I}{I_0}\right)
Avec :
- L le niveau sonore (exprimé en décibel, noté dB)
- I l'intensité sonore de la source (en W·m-2)
- I_0 une intensité de référence ( I_0=1{,}0.10^{-12} W.m-2)