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La physique du son pour les nuls

Par Patrick McManus – Woodbrass Team

Toute votre vie de musicien se passe par l’intermédiaire d’un outil ultra puissant que beaucoup d’entre nous ne connaissent pourtant pas très bien : l’oreille ! Une meilleure compréhension des principes physiques de base derrière le son est une arme précieuse pour celui dont la vie consiste à jouer et écouter.

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L’unité de mesure de la hauteur des sons est le hertz (Hz). Un hertz correspond à une vibration de l’air par seconde, et ce nombre de vibrations détermine directement ce que notre cerveau analyse comme une note. Plus la valeur en Hz est élevée, plus la note est aigue. L’oreille humaine à la naissance capte les sons situés entre 20Hz et 20kHz, puis progressivement les extrêmes se dégradent avec l’âge, et les agressions sonores (larsen, concert très fort) peuvent créer des « trous » situés sur une fréquence précise. Pour comparaison, l’oreille du chien perçoit des sons jusqu’à 45kHz, d’où le fait qu’ils entendent les sifflets à ultrasons que nous ne percevons pas du tout.

Vamos a la playa

On repartit les plages de fréquences comme suit : en dessous de 20Hz les infrasons, entre 20 et 200 Hz les graves, entre 200Hz et 2kHz les médiums, entre 2kHz et 20kHz les aigus, et au dessus de 20kHz les ultrasons. Ce sont bien sûr des repères très larges et on distingue souvent plus finement entre haut-médium et bas-médium, mais ces cinq plages (dont trois audibles par l’homme) sont suffisantes pour se figurer le placement des sons sur l’échelle de fréquences. Pour obtenir l’octave supérieure d’une fréquence, on multiplie sa valeur par 2. Pour l’octave inférieure, on divise par 2.

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Chaque instrument dispose d’une tessiture de notes correspondant à des fréquences, allant par exemple de 27,5Hz pour la première touche d’un piano à 4186Hz pour la 88ème. Entre les deux, tous les musiciens connaissent la valeur du La de la troisième octave : c’est le fameux La 440, situé donc à 440Hz. Bien sûr, cette valeur ne rend compte que de la note fondamentale, puisque de nombreuses harmoniques se rajoutent à cette note pour former le son caractéristique de chaque instrument. C’est pour ça que le même La troisième octave ne sonnera pas de la même manière sur une piano et sur une guitare, ou même sur deux pianos.

Adaptable

Et c’est là que tout ça devient utilisable très pratiquement : deux instruments qui jouent la même note auront un contenu harmonique qui sera plus riche en aigus ou en graves. Prenez par exemple une Gibson Les Paul, elle aura des harmoniques plus chargées en grave qu’une Fender Telecaster lorsque les deux jouent la même note. De la même manière, une basse Hofner « violin » aura un son plus aigu qu’une Fender Precision. Si vous cherchez un instrument pour votre groupe, il faut donc le faire en fonction des autres. Par exemple si vous avez une guitare 8 cordes qui déborde bien dans les graves, il faudra que votre bassiste trouve sa place dans des fréquences plus aigües que la normale, avec une Ibanez par exemple. Dans un mix de morceau, les fréquences sont vos meilleures alliées. Il n’y a que deux variables d’un son : la fréquence et la pression sonore (mesurée en decibels). Par conséquent, si vous voulez faire ressortir un instrument dans un mix, il vaut mieux booster une fréquence qui n’est pas très occupée par les autres plutôt que de pousser le volume de la piste au risque d’arriver à une bouillie sonore sans nom.

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A vous !

Cet article ne présente bien sûr qu’une version élémentaire de l’aspect physique de notre passion, mais avoir conscience de ces notions vous aidera sans doute au cours de votre vie musicienne. N’hésitez pas à poster vos ajouts ou remarques dans la section « commentaires », et surtout amusez-vous bien !

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3 commentaires sur “La physique du son pour les nuls”

  1. Akram dit :

    Merci pour l’article, ce sont des notions indispensables pour un musicien, ça permet de mieux comprendre les cours d’ondes et vibrations pour les ingénieurs comme moi

  2. corri dit :

    Les explications les plus simples sont souvent les plus explicites …
    Le son pour les nuls ou pas, l écoute reste une qualité aussi bien en groupe que dans la vie, mais encore plus en home studio ! alors tous les conseils sont bons à prendre et à entendre …
    Merci

  3. alex martin dit :

    Trés bon article, ce n’est pas évident de condeser les bases en les présentant simplement. En revanche juste un passage qui manque d’exactitude:
     » Il n’y a que deux variables d’un son : la fréquence et la pression sonore (mesurée en decibels). »
    J’aurais plutôt dit la fréquence et l’amplitude.
    La pression est une autre valeur mesurée en Pa (Pascal). Le son étant une variation de pressions transmise par l’air.
    La pression acoustique est elle mesurée en dB SPL (pour Sound Pressure Level) précision importante car il existe différents types de mesures pour les dB, dB FS (pour Full Scale) dans le domaine digital par exemple.

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