onde.py

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Created on February 09, 2023

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1)Def
Une onde est la propagation d'une perturbation dans un milieu.

Une onde transporte de l'énergie mais pas de matière.

Les ondes mécaniques nécessitent un milieu matériel(gaz,liquide ou solide) pour se propager

Les ondes électromagnétiques peuvent se propager aussi bien dans le vide que dans un milieu matériel

Une onde est transversale quand la direction de perturbation est perpendiculaire à celle de la propagation(onde sur l'eau)

Une onde  est longitudinale quand la perturbation se fait dans la même direction que la propagation (ressort)

Lorsque la perturbation se répete régulierement on parle d'ondes(ou de signaux) périodiques ou d'oscillations

La période T en s est la plsu petite durée au bout de laquelle le signal se reproduit identique a lui meme
T=1/f

La longueur d'onde (lambda) est la plus petite distance séparant deux points dans le même état vibratoire

V=lambda/T=lambdaf
lambda en m

2)Décomposition d'un signal périodique

tout signal périodique de période T, de fréquence f1=1/T  peut s'xprimer sous la forme d'une somme d'un signal continu 
et de signaux sinusoidaux de fréquence multiple de f1

suite de fourier 
s(t)=A0+A1sin(2pif1t+fie1)+Ansin(2pifntfien)...
A0 : la composante continue(valeur moyenne)
A1,An:l'amplitude du signal sinusoidal de fréquence f1,fn
fie1,fien:phase à t=0 avec valeur entre -pi et +pi

3)Spectre 
pic à f=0Hz est la valeur absolue de la composante continu du signal

f1=fondamental et c'est le premier pic

période T=1/f1

delta f=f plus grand-f plus petit

4)transmission d'un signal
Tout signal périodique est une somme de composantes sinussoidales composée d'un fondamental et de n harmoniques

intervalle de fréquence = delta f

delta f=n2f1-n1f1=(n2-n1)*f1


2-Ondes sonores :

Un son est pur si le signal périodique est sinusoidal 
de fréquence f1

Son spectre d'amplitude à un seul pic à la fréquence f1

Un son est compexe si le signal périodique n'est pas sinusoidal
Sa période est T=1/f1

Son spectre contient plusieurs pic

Un son complexe peut etre decomposé en somme de sons pur sinusoidaux
appelés <Harmoniques>
fn=nf1 n est le rang de l'harmonique et les fréquences en Hz

f1=fondamental et harmonique de rang 1

La hauteur d'un son est la grandeur qui permet de qualifier un son aigu,
de médium ou de grave.Elle est égale à la fréquence du fondamental.
Plus la hauteur est élevée, plus le son est aigu

Le timbre d'un son est la grandeur qui permet de distinguer des notes, de 
même hauteur, jouées par des instruments différents.Il est lié au nombre
d'harmoniques et à leurs amplitudes.Le timbre traduit la richesse du son en 
harmoniques.

2)Intensité acoustique et niveau sonore
Intensité acoustique I
I=P/S
p en W, S en m^^2 et I en W/m^^2
I0=10^^-12 est égal au seuil d'audibilité

Les intensitées acoustique s'additionnent mais le son ne parait pas plus fort 

niveau sonore L
L=10log(I/I0)
I et I0 en W/m^^2 et L en décibel dB

Pour calculer I: I=I0*10^^(L/10)

3)Sensibilité de l'oreille 
Entend pas en dessous de I0=10^^-12
Dangereux au dessus de 120 dB

4)transmission et absorption 
Une partie transmise et une autre absorbé.
Indice d'affaiblissement acoustique R en dB
R=L(sans matériaux)-L(avec matériaux)

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