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Acoustique musicale

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  • 1. Les caractéristiques des ondes sonores
  • 2. Fréquences sonores audibles Les êtres humains entendent entre 20 Hz et 20 kHz Les êtres humains entendent entre 20 Hz et 20 kHz
  • 3. Un son est caractérisé par sa fréquence● Une onde sonore de ● Une onde sonore de basse fréquence est haute fréquence est perçue grave perçue aigue● La note perçue correspond à la fréquence de londe sonore ex : le La de référence dit La 440 correspond à une onde sonore de 440 Hz (lécouter)
  • 4. Un son est caractérisé par sa fréquence● Mais la fréquence ne suffit pas à caractériser un son :Régler le synthétiseur comme ci-dessus et observer loscilloscopelorsque vous jouer toujours la même note mais en choisissant sinus,carré et triangle.
  • 5. Il existe des sons simples et des sons complexess (V) 21,5 10,5 0-0,5 -1-1,5 Son pur Son pur -2 2 4 6 8 10 t (ms) sons complexes sons complexes
  • 6. Comment décrire un son complexe ? Un son complexe peut être perçu comme la somme de plusieurs sons purs.Exercices :● « Jouer » avec ce simulateur. Ajouter des fréquences et écouter comment le son est modifié. Rq : si ça ne marche pas, essayer ce simulateur en anglais.● Dans longlet « jeu », essayer datteindre le niveau le plus difficile
  • 7. Comment décrire un son complexe ? Un son complexe peut être perçu comme la somme de plusieurs sons purs.Les différentes fréquences qui constituent un son complexe Les différentes fréquences qui constituent un son complexepeuvent être représenter sur un spectre peuvent être représenter sur un spectre
  • 8. Analyse spectraleLa première fréquence correspond à la note jouée, La première fréquence correspond à la note jouée,cest la hauteur cest la hauteur Les suivantes sont les harmoniques Les suivantes sont les harmoniques
  • 9. Analyse spectraleLa première fréquence correspond à la note jouée, La première fréquence correspond à la note jouée,cest la hauteur cest la hauteur Les suivantes sont les harmoniques Les suivantes sont les harmoniques Le nombre et lamplitude Le nombre et lamplitude des harmoniques constitue des harmoniques constitue le timbre le timbre
  • 10. Analyse spectrale Pour un son issu dun instrument naturel, Pour un son issu dun instrument naturel, toutes les harmoniques sont des multiples du toutes les harmoniques sont des multiples du fondamental : fondamental : Ici, fondamentale, f1 = 588 Hz Ici, fondamentale, f1 = 588 Hz Harmoniques : Harmoniques : ● f2 = 1176 = 2 x 588 Hz = 2xf1 ● f2 = 1176 = 2 x 588 Hz = 2xf1 ● f3 = 1764 = 3 x 588 Hz = 3xf1 f3 = 1764 = 3 x 588 Hz = 3xf1 ●
  • 11. Timbre dun instrument Deux instruments différents jouant la même Deux instruments différents jouant la même note se distinguent par leur timbre note se distinguent par leur timbre
  • 12. ApplicationsExercices 16 p52 & 25 p54●
  • 13. Un son est caractérisé par son amplitude● Un son « fort » est ● Un son « faible » est caractérisé par une caractérisé par une grande amplitude de petite amplitude de londe sonore londe sonore● Mais lintensité sonore ne suffit pas à caractériser la sensation de faible ou fort : 2 trompettistes ne font pas deux fois plus de bruit quun seul
  • 14. Décrire le niveau sonore● Intensité sonore : intensité du signal sonore reçue par loreille → I sexprime en W.m-2● Loreille humaine perçoit les sons de 1,0x10-12 w.m-2 à 25 w.m-2● Niveau sonore : L comme Level sexprime en décibel → dB
  • 15. Le niveau sonore est adapté pour décrire la sensation● Lorsque plusieurs instruments jouent ensemble, les intensités sonores I sajoutent,● Pas les niveaux sonores L
  • 16. Lien Intensité-Niveau sonore I L=10⋅log ( ) I0● L en dB, I en W.m-2 et I0=10-12 W.m-2● Où log est une fonction mathématique telle que log(10n) = n
  • 17. Utilisation relation niveau sonore / intensité I L L=10⋅log ( ) I = I 0⋅10 10 I0● Mise en œuvre : – Calculer L pour I = 5.10-6 W.m-2 – Calculer I pour L = 80 dB – Exercices 17p52, 21p53