2. Aire d'audition, sonie et hauteur des sons purs
En ce qui concerne l'intensité sonore, l'aire d'audition de l'homme est comprise entre le seuil d'audition (niveau minimal que doivent avoir les sons pour être juste audibles) et le seuil de douleur.
En ce qui concerne la fréquence, l'être humain est capable d'entendre des sons ayant des fréquences aussi basses que 16 Hz et aussi hautes que 20 kHz (soit 10 octaves). La limite supérieure des fréquences audibles se dégrade rapidement avec l'âge : rares sont les personnes de plus de soixante ans qui peuvent percevoir des sons de plus de 8 kHz.
Un son pur correspond à une seule vibration sinusoïdale. Les sons purs peuvent nous paraître faibles ou forts, aigus ou graves. En première approximation, leur sonie (intensité perçue) est déterminée par leur niveau de pression acoustique. Mais, à niveau de pression acoustique égal, les sons de fréquence basse ou très élevée ont une sonie inférieure aux sons de fréquence moyenne. C'est ce que montrent les courbes d'isosonie établies par Fletcher et Munson. Ces niveaux d'isosonie (mesurés en phones) représentent la sonie de façon relative et non absolue. L'échelle des sones a été établie à partir des rapports de sonie entre les sons. La valeur de 1 sone a été définie arbitrairement comme représentant la sonie d'un son de 1 000 Hz à un niveau de 40 dB. Pour chaque fréquence on peut ainsi obtenir une fonction reliant la sonie exprimée en sones au niveau de pression acoustique. Au-delà de 40 phones, cette fonction suit globalement une loi puissance d'exposant 0,6. Outre la fréquence, la durée d'un son intervient dans la détermination de la sonie. Aux fréquences et aux niveaux moyens, la sonie croît avec la durée jusqu'à une valeur de 180 ms environ appelée durée critique.
En première approximation, la tonie (ou hauteur perçue) d'un son pur est déterminée par sa fréquence. Mais au-delà de 1 000 Hz, la fréquence doit être plus que doublée pour produire une sensation de hauteur double. L'échel […]
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