Acoustique musicale et physique des sons

I Caractéristiques du son d’un instrument de musique

Hauteur d’un son

La hauteur distingue un son grave d’un son aigu. Elle correspond à la fréquence du son, qui est aussi celle du mode fondamental. Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu ; plus la fréquence est basse, plus le son est grave.
En musique, la note qui sert de référence est le la3. Sa fréquence a été fixée à 440Hz

Timbre d’un son

Deux sons de même hauteur ne sont pas perçus de la même façon s’ils sont produits par des instruments différents. Ils se distinguent par leur timbre.

Le timbre d’un son produit par un instrument acoustique résulte de la combinaison de différents facteurs :

( Enveloppe d’un son : l’évolution des intensités lors des transitoires d’attaques, qui correspondent à l’établissement des vibrations, et lors des transitoires d’extinction durant lesquelles l’intensité sonore diminue fortement.
La courbe joignant les maxima ou minima entre eux est l’enveloppe du son.

guitare flûte

( L’intensité relative du fondamental et des différentes harmoniques.
En effet, un son peut être pur ( le la3 émis par un diapason est une vibration sinusoïdale parfaite de fréquence 440Hz ; le son émis n’est composé que du mode fondamental et ne comporte aucune harmonique) mais généralement, il comporte le mode fondamental (qui lui donne sa fréquence f1 donc sa hauteur) et de nombreuses harmoniques, de fréquences fn = n.f1, d’amplitude différentes. Ceux sont ces harmoniques qui sont responsables du timbre et qui font la richesse d’un son composé.
Comparer les spectres de fréquence joués par deux instruments différents jouant la même note ( do2 à262Hz)

Synthèse d’un son :Aujourd’hui, il est possible de reproduire un son de timbre voulu avec un synthétiseur.
Un générateur d’harmoniques produit une tension sinusoïdale de fréquence f qui sera choisi comme