2.TIMBRE D'UN SON
2.1.Timbre et instrument de musique
Ecouter la première note la 4 jouée par les différents instruments.
et la guitare .
La sensation sonore est-elle la même ?
Le timbre permet de différencier deux notes de même hauteur jouées par des instruments différents.
2) Spectres sonores joués par différents
instruments
On a enregistré des notes associée aux instruments:
flûte
,guitare violon
et basson.
Ouvrir les fichiers correspondants et Réaliser le spectre du son complexe
associé à chaque instrument:
Noter les valeurs des fréquences et amplitudes des 3 premiers harmoniques.
Pour une même note jouée La 4 par le violon
et la guitare , le timbre dépend-il de la hauteur du son ? De quoi dépend-il
alors ?
3) Enveloppe d'un son
Une vibration sonore associée à une note émise par un instrument
ne conserve pas la même amplitude pendant toute la durée de l'émission.
On définit:
L'attaque du son: est la montée en amplitude de la vibration
sonore au début de l'émission.
Le corps est la phase entre l'attaque du son et son extinction.
L'extinction est la phase pendant laquelle l'amplitude de la vibration
diminue avant de s'annuler, à la fin de l'émission.
L'attaque et l'extinction constituent les transitoires du son.
Ecoutez les fichiers correspondants aux notes jouées par
et le basson
Comparez l'attaque, et l'extinction des ces notes.
Les transitoires jouent un rôle important dans le timbre d'un instrument.
Avec les logiciels de traitement numérique du son, il est facile de faire quelques manipulations qui illustrent ces aspects.
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Prenons par exemple 9 notes jouées au piano (fugue en fa dièse mineur, BWV883, de J.S. Bach) numérisées sur 16 bits à 44,1 kHz |
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Un simple retournement de chaque note jouée, entraîne l'obtention d'une séquence sonore, sans doute encore musicale, mais où l'on ne reconnaît évidemment plus le timbre du piano |
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Cette méthode (utilisée dans certaines compositions musicales) est évidemment drastique, mais permet d'illustrer l'importance de l'attaque et donc de la répartition de l'intensité sonore et de la composition spectrale dans le temps.
Plus intéressante peut-être est la modification de l'enveloppe de chaque note : on peut en effet facilement appliquer une amplification modulée dans le temps de façon à atténuer les attaques de chaque note. Le son obtenu est alors bien celui de la séquence de la fugue, mais joué sur un autre instrument...
Les premières notes privées de l'attaque (GoldWave)
Inversement, une même forme d'onde
globale peut évidemment "cacher" des signaux fort différents.
Ci-dessous, deux échantillons qui se ressemblent...
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La différence est par contre très nette sur les spectres développés dans le temps : leurs sonagrammes.
Définition : Le sonagramme représente l'évolution
du spectre fréquentiel d'un son en fonction du temps ; c'est une représentation
en trois dimensions :
-en abscisse : le temps.
-en ordonnées : la fréquence.
-l'intensité est représentée par une échelle de
couleur.
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© Criado novembre
2008
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