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son et analyse de fourier

Posté par
mister83
28-09-13 à 15:44

Bonjour,

je dois rendre un TP sur le son, j'ai bien avancé mais je suis bloqué à la fin.
Nous avons réaliser l'acquisition d'un son émis par plusieurs instrument de musique grâce a un logiciel.

On nous pose ensuite plusieurs questions :

Partie A
- La fréquence dépend-elle de l'instrument
- Comment relier la hauteur à la fréquence ?

Partie B

Grâce à l'analyse de Fourier, réaliser un spectre, puis répondre :
- comment déterminer la fréquence grâce au spectre
- trouver une relation entre la fréquence du premier pic et celui du pic "n"
- comment caractériser le timbre d'un son musical


Voici mes réponses :

Partie A
- Nous avons joué à chaque fois un "la", et nous avons vu que chaque instrument avait sa fréquence
- plus la fréquence est élevée plus la hauteur l'est aussi

Partie B
- En auditionnant les fréquences des pics principaux on trouve la fréquence de l'instrument
- et la je bloque pour les deux dernières


Quelqu'un aurait un avis SVP ?

Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 08:56

Bonjour,

Harmoniques : Ne trouves-tu pas une relation très simple entre la fréquence du 2ème pic et celle du premier ? Entre la fréquence du 3ème pic et celle du premier...

As-tu écouté les fréquences de ces pics ? (Es-tu musicien, ce qui peut aider pour cette question ?)

Timbre : peux-tu avec les expériences faites comparer un instrument avec un spectre contenant très peu de pics et un autre instrument dont le spectre contient de nombreux pics ?

Posté par
mister83
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 14:05

Re,

effectivement, pour les pics cela est très simple, la relation est : fréquence pic 1 x numero du pic n

Et pour ce qui est du timbre, j'ai toujours un peu de mal puisque je n'arrive pas à trouver de définition claire pour le timbre. Cependant j'aurai trouvé une définition passable : le timbre dépend principalement de l'attaque du son puisqu'à ce moment une fluctuation se fait ressentir au niveau des fréquences et c'est cette dernière qui caractérise un son. On peut voir aussi que le nombre d'harmoniques fait varier le son perçu, plus il y en a plus le son semble travaillé.

Cela ne me satisfait pas pleinement !

Posté par
Coll Moderateur
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 14:15

Il est vrai qu'il n'est pas facile de définir le mot "timbre"

Si tu assistes parfois au concert (ou si tu regardes des retransmissions de concert à la télé) tu es aidé(e) en voyant l'instrumentiste et son instrument. Tu reconnais sans mal une flûte traversière d'un hautbois.
Ce sont deux instruments à vent
Le son de la flûte est (normalement, sauf si l'instrumentiste souhaite autre chose pour l'interprétation) très pauvre en harmonique. Vu à l'oscilloscope le son n'est pas très loin d'une sinusoïde pure : une seule fréquence.
En revanche le voisin dans l'orchestre, le hautbois a un son très riche en harmoniques. Il peut être un peu désagréable voire agressif. Va écouter des hautboïstes débutants dans une classe du conservatoire près de chez toi et tu comprendras ce que je veux dire...

Posté par
mister83
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 14:19

Un son pauvre en harmonique semble agréable à l'oreille alors qu'un son riche en harmonique semble être agressif à l'oreille

Alors pourquoi j'ai vu, en cours, qu'un son pur était laid à l'oreille ?

Posté par
Coll Moderateur
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 14:31

"laid", "agréable"... ce sont des questions de goût !

Je n'ai pas écrit qu'un son pauvre en harmoniques était "laid". Il manque un peu de personnalité et on n'y est guère habitué : même une flûte a des harmoniques. Un générateur BF peut donner un tel son... pauvre.

Je maintiens (encore une question de goût...) qu'un hautbois mal joué peut être vraiment très désagréable : et il y a alors surabondance d'harmoniques de rang élevé qui sont dissonants par rapport à la note fondamentale.

Posté par
mister83
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 14:48

je commence à comprendre, donc on pourrait donner comme définition :

le timbre d'un son se rapporte a ce que l'oreille entend, en effet, un timbre agréable (en moyenne, cela peut dépendre de la personne) est composé d'une quantité d'harmonique assez élevée, même si ces derniers ne doivent pas être de haut rang qui peuvent être dissonants par rapport à la note fondamentale.

Posté par
Coll Moderateur
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 14:54

J'aime beaucoup ta définition !

Je te donne pour information celle du Petit Robert que j'ai sous la main :
"Timbre : Qualité spécifique des sons produits par un instrument, indépendante de leur hauteur, de leur intensité et de leur durée"

Voilà... pas d'unité ! (ni la hauteur en hertz, ni l'intensité en watt par mètre carré, ni la durée en seconde) Une "qualité", un peu subjective donc.

Posté par
mister83
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 15:00

Merci beaucoup, je vais donc compléter mon devoir avec ce dernier message, bonne fin de journée

Posté par
Coll Moderateur
re : son et analyse de fourier 29-09-13 à 15:02

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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