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 son est dit pur si celui-ci est associé à un signal périodique de fréquence f correspondant à une courbe sinusoïdale. En revanche, un son est dit composé lorsqu'il est associé à un signal périodique non sinusoïdal.
En psychoacoustique, une tonalité pure, ou encore son pur ou note pure (en anglais : pure tone) est un son avec une forme d'onde sinusoïdale ; c'est-à-dire une onde sinusoïdale de n'importe quelle fréquence, phase et amplitude.
Le spectre de fréquence d'un son pur (ou son simple) n'est composé que d'un seul pic qui correspond à la fréquence du mode de vibration fondamentale (ou simplement fréquence fondamentale).
Ainsi, les sons complexes sont les sons naturels, comportant plusieurs sons pouvant être séparés lors d'une analyse spectrale. Dans un orchestre, un violoncelle et un piano peuvent jouer la même mélodie, à la même hauteur, à l'unisson… et pourtant on distingue parfaitement les deux instruments !
Un son pur, comme le La3 d'un diapason, est modélisé par une fonction appelée sinusoïde. Il est caractérisé par son intensité et sa fréquence. L'intensité, qui traduit la puissance par unité de surface transportée par l'onde sonore, est reliée à l'amplitude de la sinusoïde.
Le son émis par le diapason est associé à un signal dépendant du temps de façon sinusoïdale : c'est un son pur. En revanche, le son émis par le piano est un son composé au sens où tout en étant pratiquement périodique, il ne dépend pas du temps de manière sinusoïdale.
Le tableau 1-1 dénombre quatre caractéristiques physiques principales intrinsèques à la source sonore : • Le temps (durée du son, début du son). La hauteur (son plus ou moins grave ou aigu). Le timbre (son plus ou moins riche ou pauvre...). L'intensité (son plus ou moins fort).
Marin Mersenne (1588-1648), philosophe et scientifique français souvent considéré comme le « père de l'acoustique », et par le célèbre physicien et astronome italien Galileo Galilei (1564-1642), dont les Discours mathématiques concernant deux sciences nouvelles (1638) renferment les discussions sur la notion de ...
De manière générale, l'oreille humaine perçoit les sons entre 20 Hz pour les sons graves et 20000 Hz pour les sons aigus. Ainsi, les infrasons (en-dessous de 20 Hz) et les ultrasons (au-delà de 20000 Hz), ne sont pas perçus par l'humain.
La hauteur et le timbre d'un son
la même fréquence fondamentale, la hauteur de la note jouée est donc bien la même ; une répartition différente des harmoniques et de leur amplitude, le timbre des deux sons est donc différent, ce qui permet de les distinguer.
Le timbre : l'identité sonore
Le timbre est constitué de toutes les fréquences du son sauf sa fréquence fondamentale. Il permet d'identifier un son d'une façon unique. Deux sons peuvent avoir la même fréquence fondamentale et la même intensité mais deux timbres différents.
sinusoïdal, sinusoïdale, sinusoïdaux
1. Se dit d'un mouvement ou d'une courbe dont le support est une sinusoïde ou qui présente des arches semblables à celles de la sinusoïde. 2. Se dit d'une fonction ayant pour graphe une sinusoïde.
Le son est une vibration mécanique d'un fluide, qui se propage sous forme d'ondes longitudinales grâce à la déformation élastique de ce fluide. Les êtres humains, comme beaucoup d'animaux, ressentent cette vibration grâce au sens de l'ouïe.
1. Sensation auditive engendrée par une onde acoustique. 2. Toute vibration acoustique considérée du point de vue des sensations auditives ainsi créées : Son strident.
Les décibels représentent l'unité de mesure du niveau sonore. L'échelle des décibels va de 0 dB, qui correspond au silence absolu, à 140 dB, qui correspond au niveau sonore d'un avion au décollage.
On peut trouver également des sons médium dont la fréquence se situe autour de 440 Hz. De 20 Hz à 200 Hz: ce sont les fréquences graves. De 201 Hz à 2000 Hz: ce sont les fréquences moyennes ou médium. De 2001 Hz à 20 000 Hz : ce sont les fréquences aiguës.
Un son est défini par 3 paramètres : son intensité, sa hauteur tonale et son timbre. Son intensité ou volume dépend de la pression acoustique créée par la source sonore (nombre de particules déplacées) ; plus la pression est importante et plus le volume est élevé (fort).
La hauteur d'un son correspond à la fréquence de vibrations de celui-ci. L'oreille humaine peut entendre des fréquences émises entre 16 et 16 000 Hz environ. En musique, si la fréquence est haute, elle est aiguë et si la fréquence est, au contraire, basse, elle est considérée comme grave.
Les instruments les plus courants pour mesurer le bruit sont le sonomètre, l'audiodosimètre et le sonomètre intégrateur.
Il n'y a pas de différence physique entre un son produit par la parole, la musique et le bruit. Le son devient un bruit lorsqu'il produit une sensation auditive considérée comme désagréable, gênante ou dangereuse pour la santé.
Un son musical émis est défini par : sa hauteur, caractérisée par sa fréquence fondamentale. Le nom d'une note est lié à sa hauteur, donc à sa fréquence fondamentale. Dans la gamme tempérée, le rapport des fréquences de deux notes consécutives au sein d'une octave est égal à 21/12.