Dans la leçon précédente, nous avons évité d'utiliser un vocabulaire trop rigoureux.

Enfilons maintenant notre blouse de scientifique et étudions le son d'un peu plus près.

(C'est la partie pas toujours très fun. Promis, ça ne durera pas longtemps.)

Définition : un son est une série périodique d'ondes sonores.

Définition : une onde est la propagation d'une déformation dans un milieu.

En l’occurrence, une onde sonore est une différence de pression de l'air. Cette différence de pression se propage : elle avance dans l'espace.

Définition : un phénomène périodique est un phénomène qui va se reproduire à l'identique à un intervalle de temps régulier.

Pour qu'il y ait son, il faut donc plusieurs ondes sonores qui se succèdent régulièrement.

La fréquence et l'amplitude

Une onde périodique possède deux caractéristiques fondamentales qui sont l'amplitude et la fréquence.

L'amplitude désigne la puissance du phénomène mesuré, en l’occurrence la différence de pression de l'air.

La fréquence mesure le nombre d'oscillations complètes du phénomène par seconde.

Évidemment, cette simulation est ralentie dans un but pédagogique.

Dans le monde réel, la plupart des ondes sonores ont des fréquences de plusieurs centaines, voire milliers de Hertz.

L'impact de la fréquence et de l'amplitude sur le son

Avez-vous noté de quelle manière chacune de ces deux caractéristiques impacte le son généré ?

Les plus sagaces d'entre vous auront noté les relations suivantes :

• l'amplitude est liée au volume du son ;
• la fréquence est liée à la hauteur du son.

Spectre audible : ce que nous pouvons entendre

Techniquement, il n'existe pas de limitation à la fréquence d'une onde sonore, qui peut varier de zéro à l'infini.

Dans la pratique, l'oreille humaine n'est pas capable de percevoir toutes les fréquences.

Ainsi, on n'entendra généralement pas les sons dont la fréquence est inférieure à 16 Hz (ce sont les infrasons) ni supérieure à 16000 Hz (ce sont les ultrasons).

Cette plage de fréquences que l'oreille humaine peut percevoir est ce qu'on appelle le spectre audible.

L'audition est le sens qui connaît la détérioration la plus rapide avec l'âge.

Beaucoup de jeunes adultes sont incapables de percevoir de très basses ou très hautes fréquences que peuvent entendre des enfants.

Heureusement pour nous, les informations les plus importantes (la voix, les sons naturels qui nous entourent) se trouvent plutôt vers le milieu du spectre.

Cette détérioration naturelle rapide de l'audition n'est généralement pas handicapante avant un âge avancé.

Relation entre fréquence et hauteur

Voici une courbe qui permet de visualiser la relation entre la fréquence d'un son et sa hauteur perçue, c'est à dire si le son nous semble plus ou moins grave ou aigu.

On n'obtient pas une ligne droite, mais une courbe qu'on appelle logarithmique.

Conséquence : quand on veut un son plus aigu, on ne vas pas additionner une fréquence, on va la multiplier.

Si un son a une fréquence de 200 Hz, et que je veux obtenir un son deux fois plus aigu, je vais devoir multiplier la fréquence par deux pour obtenir 400 Hz.

Si je veux à nouveau un son deux fois plus aigu, je multiplie à nouveau par deux pour obtenir 800 Hz, etc.

Nous y reviendrons.