1.3. Le phénomène
ondulatoire
1.3.1. Description du phénomène
Une onde sonore est une fonction sinusoïdale dont l'équation dans le temps s'écrit: ![]() avec : A l'amplitude ω la pulsation propre T la période δ la phase Une onde acoustique peut être représentée sous la forme d'une sinusoïde qui s'atténue avec le temps et la distance. ![]() Représentation d'une onde sonore (Bauer et al., 2006) 1.3.2. Phase ondulatoire
La vitesse de phase est la distance parcourue par une onde par unité de temps. (À ne pas confondre avec la longueur d'onde, qui est la distance parcourue en une période). On définit également la vitesse de groupe du paquet d'ondes, qui est la vitesse de propagation de l'ensemble du train d'ondes. En présence de dispersion, il existe une séparation entre la vitesse de phase et la vitesse de groupe du paquet d'ondes. On peut montrer que ces deux vitesses sont liées par une relation: ![]() Où : C= w/l est la vitesse de phase. U=d/dl est la vitesse de groupe. l est le nombre d'onde (nombre de cycle par unité de distance). 1.3.3. Impédance acoustique L’impédance acoustique (Z) s'identifie à la résistance d'un milieu donné qui propage des ondes sonores en tenant compte de la force excitatrice et des déplacements des particules. Elle se mesure en Rayles (1 Rayle=1 Kg.m2.s-1). L'impédance acoustique dépend de la masse volumique et de la compressibilité du milieu, c'est-à-dire de son aptitude à reprendre sa forme originale après déformation. Pour une même force génératrice, les particules de deux milieux différents vibreront différemment, proportionnellement à la résistance rencontrée dans chacun des milieux. Sa formule est : Z = P/V ou Z = ρ . C Z: Impédance en Rayles P: Pression acoustique produite par la perturbation sonore générée par la source, elle est exprimée en Pa. V: Vitesse de vibration des molécules (différent de la célérité) en m.s-1. C: La célérité du signal en m.s-1. ρ: La masse volumique du milieu traversé en Kg.m-3. L'impédance est proportionnelle à la vitesse de propagation, c'est à dire la vitesse à laquelle la vibration est transmise à travers le milieu.. Plus l'impédance acoustique est grande, plus la vitesse de propagation est grande, et plus la vitesse d'une particule dans le milieu de propagation est petite. |