Son et musique. Leçon 1

Comment classifier les sons ?

Alors que le son pur représente une onde périodique sinusoïdale, le son complexe est constitué d’une série de fréquences, ainsi que le démontra le mathématicien Charles Fourier au XVII° siècle. La plupart des bruits et des sons qui nous entourent sont de ce type.
Un phénomène est périodique lorsqu’il se reproduit indéfiniment à l’identique à lui-même, au bout d’un certain temps appelé période. Ce phénomène peut être de nature quelconque : mouvement d’un point matériel, variations de pression de l’air, variation de lumière ou de couleur, etc… Le mouvement périodique le plus simple qui soit est le mouvement sinusoïdal. Il peut être défini par son amplitude, par sa fréquence et sa période.

Du simple point de vue physique, ce qui caractérise une onde et donc le son c’est l’amplitude, la fréquence et la nature du mouvement vibratoire qui le produit. On distingue des sons simples ou purs, représentables par une fonction sinusoïdale de période T (le son est émis à une fréquence bien précise), et des sons complexes qui sont le résultat de la superposition de plusieurs mouvements simples (le théorème de Fourier qui énonce qu’un mouvement périodique de période T peut toujours être considéré comme la superposition de plusieurs mouvements périodiques de périodes T, T/2, T/3, T/4, etc. ; on peut l’appliquer aux vibrations sonores).

à gauche : Son pur.  La vibration est caractérisée par
une seule fréquence. (dessin S. Blatrix)
au milieu : bruit (son complexe)
Pas de fréquence caractéristique. (dessin S. Blatrix)
à droite : son musical (son complexe).
A la fréquence fondamentale s’ajoutent des harmoniques
(fréquences plus aiguës que la fréquence fondamentale)
qui caractérisent le timbre de l’instrument. (dessin S. Blatrix)

 

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