Accoustique musicale

Pages: 7 (1648 mots) Publié le: 7 octobre 2012
ACOUSTIQUE MUSICALE

PARTIE 1 : UN PEU DE COURS ...

Les fréquences audibles par une oreille dite normale sont comprises entre 20 Hz et 20 kHz, ces valeurs évoluant d’un individu à l’autre et pour une même personne, avec l’âge. Toutefois, on peut entendre des sons de fréquence très inférieure à 20 Hz* ! *explication plus loin...

Les ondes ultrasonores, de fréquences supérieures à 20 kHz,ne constituent pas un son musical, du moins pour l’Homme !

Un son musical a trois caractéristiques :

- sa hauteur, caractérisée par sa fréquence f1, appelée aussi fréquence fondamentale ;

- son timbre, auquel nos oreilles sont sensibles, qui en font un son plus ou moins harmonieux, caractérisé par l’allure du signal sonore et/ou par son spectre ;

- son intensité, traduisant un sonplus ou moins fort, caractérisée par son intensité sonore (I en W/m²) ou le niveau d’intensité sonore (L en dB), qui est accessible par une mesure au sonomètre.

1. Son pur
L’enregistrement du son pur émis par un diapason conduit à un signal (une tension) d’allure sinusoïdale ; la fréquence de ce signal est la fréquence du son ou sa hauteur.
L’intensité sonore est liée à l’amplitude dusignal.




2. Son complexe
Un son complexe, émis par une voix, un instrument, ..., est un signal périodique dont l’allure est quelconque (n’est pas sinusoïdale).


Exemple : une note jouée à la flûte (ré4)



La période du signal permet d’aboutir à la fréquence du son donc à sa hauteur.
T = 16,96/10 = 1,696 ms d’où f » 590 Hz.

3. Intensité sonore
L'intensité sonore est lapuissance acoustique reçue par unité de surface ; elle s'exprime donc en W.m-2. L’oreille normale perçoit tout changement d’intensité sonore.
Dans le domaine audible, cette intensité sonore évolue entre I0 = 1.10-12 W.m-2 (seuil d'audibilité) à environ 25 W.m-2, c'est-à-dire sur une large étendue. L'utilisation d'une échelle logarithmique permet d'atténuer ces différences : le niveau sonore L (del'anglais level) est défini par
avec I0 = 10-12 W.m-2 L est exprimé en décibel (dB)

Il en découle que I = Io.10L/10

Il est important de faire remarquer que chaque fois que l’intensité sonore est doublée, le niveau d’intensité sonore augmente de 3 dB. C’est important dans le choix d’un appareil électroménager par exemple....




Fourier a montréque toute fonction périodique de fréquence f1 est la somme de fonctions sinusoïdales de fréquence f1, f2, f3 , ...., multiples de f1.
Des logiciels permettent de réaliser une transformée de Fourier c'est-à-dire une décomposition d’un signal périodique en somme de sinusoïdes ; le résultat apparaît sous forme d’un spectre, c'est-à-dire d’un graphe « amplitude en fonction de la fréquence ». Chaquesinusoïde est représentée par un pic dont l’abscisse est la fréquence.

Une simulation pour mieux voir :

SIGNAUX TEMPORELS

SPECTRES


On retrouve dans S, signal somme, les fréquences des trois signaux ajoutés. Attention : si l’amplitude est conservée, c’est parce qu’il n’y a pas de déphasage entre les trois signaux.

Exemple : le spectre du « ré4 »

Le premier pic, quelle quesoit son amplitude, indique toujours la fréquence du son,
c'est-à-dire sa hauteur : on lit 588 Hz ; cette valeur est aussi appelée fréquence fondamentale, f1.
Les deux pics suivants, de fréquence f2 = 1176 Hz et f3 = 1764 Hz, caractérisent les harmoniques de ce son. On a f2 = 2×f1 et f3 = 3×f1
Toutes les fréquences harmoniques sont des multiples de la fréquence fondamentale.

Le nombre etl’amplitude relative des harmoniques définissent le timbre d’un son.

Deux sons de même hauteur peuvent se distinguer par leur timbre ; ceci se voit :
- à l’allure temporelle, qui est différente ;
- à la répartition en harmoniques (amplitude, nombre d’harmoniques) qui est aussi différente.
Plus un timbre est riche plus il possède d’harmoniques et plus la courbe temporelle a un motif...
Lire le document complet

Veuillez vous inscrire pour avoir accès au document.

Vous pouvez également trouver ces documents utiles

  • Accoustique
  • Accoustique
  • Son musical
  • Le son en isolation accoustique
  • Censure musicale
  • Partition musicale
  • La comedie musicale
  • Support musicaux

Devenez membre d'Etudier

Inscrivez-vous
c'est gratuit !