Concepts physiques du son et de l'air vibrant

Le son est constitué d'ondes voyageant dans l'air, variant en longueur d'onde, amplitude et fréquence, et se réfléchissant sur les objets matériels. L'air dans différentes zones affecte les ondes sonores différemment selon la température, la densité et l'humidité. L'air ne vibre pas lui-même, il transporte simplement l'onde sonore en mouvement.

Parties d'une onde sonore

La longueur d'onde est la distance entre le sommet d'une onde et le sommet de la suivante. La fréquence est le nombre d'ondes passant par un point en une seconde. L'amplitude est le niveau d'énergie contenu dans l'onde. La compression est l'énergie dans la partie supérieure de l'onde, les raréfactions existent dans les parties descendantes.

L'air modifie le son

L'inversion de température de l'air affecte la vitesse du son. Ce phénomène se produit « quand la température est la plus fraîche près du sol et plus chaude » en altitude, selon l'Université Kettering. Quand la température augmente en altitude, la vitesse du son augmente aussi. Différents milieux affectent le son (air, eau) : quand les ondes passent de l'un à l'autre, volume, vitesse, hauteur et autres éléments peuvent changer.

Étendue du son

La hauteur (pitch) d'une onde sonore est sa perception aiguë ou grave. Les aigus ont des fréquences élevées, les graves des fréquences basses. Les sons forts ont des amplitudes grandes, les sons doux des amplitudes petites. Selon la NASA, « l'intervalle de temps entre le passage des ondes s'appelle la période ». Les niveaux sonores se décrivent en décibels (dB), indiquant l'intensité.

Réflexion du son

Certains objets absorbent les ondes sonores, mais la plupart des matériaux en reflètent au moins une partie. La réflexion produit soit des échos, soit des réverbérations. La réverbération survient souvent dans les petites pièces comme les grandes salles de concert. Elle est préférée aux échos, qui peuvent multiplier les ondes dans un espace. Les murs rugueux réverbèrent mieux que les murs lisses. La diffraction change la direction des ondes.