Cours Exercices Complements

2ème partie  -  Chapitre 2 :  Une première typologie des sons


Une première typologie des sons

 

Jusqu'à présent, nous avons vu qu'un son peut correspondre à une variation periodique (sinusoïdale) de la pression parvenant à nos oreilles. Dans ce chapitre, nous verrons que les sons qui nous entourent peuvent être plus complexes, que ce soit dans le plan temporel (évolution des caractéristiques du son au cours du temps) ou fréquentiel (présence de plusieurs sons simples au même instant).

Aspect temporel : sons périodiques et apériodiques

 

Nous avons vu au cours du chapitre précédent qu'un son simple correspond à une variation sinusoïdale de la pression. Cette variation de pression se reproduit à chaque période égale à elle-même pendant un temps a priori infini.
Pourtant, lorsque nous écoutons des sons (une note de piano, le bruit d'une voiture qui nous dépasse), nous constatons que l'intensité de la note de musique diminue. Ce phénomène, lié à la dissipation de l'énergie, montre que les caractéristiques des sons peuvent évoluer au cours du temps.


Variation d'intensité

La figure suivante montre l'évolution d'un son dont l'intensité s'atténue au cours du temps alors que sa fréquence reste constante.



Variation de fréquence

Nous constatons tous les jours que le bruit d'une moto devient plus aigu lorsqu'elle se rapproche et plus grave lorsqu'elle s'éloigne. Cela signifie, que la la fréquence (et donc la période) d'un son peut également varier au cours du temps.



Dans l'exemple précédent, seule la fréquence du son changeait, alors que son intensité demeurait constante. Il est fondamental de comprendre que la fréquence et l'intensité sont des grandeurs physiques indépendantes. On peut donc modifier l'une sans modifier l'autre. Il arrive également que ces deux grandeurs soient modifiées toutes les deux au cours du temps, mais cela reste de manière indépendante.


Sons périodiques et apériodiques

  • Sons périodiques
  • Un son dont les caractéristiques (fréquence et amplitude) n'évoluent pas au cours du temps est un son périodique : il se reproduit identique à lui-même à intervalle de temps régulier (la période).


  • Sons pseudo-périodiques
  • Les exemples précédents montrent qu'en modifiant les caractéristiques d'un son simple au cours du temps, on peut lui faire perdre sa périodicité ; le son se reproduit presque identique à lui-même, mais il évolue. De tels sons sont dits pseudo-périodiques.


  • Sons apériodiques
  • Une autre catégorie de sons ne présente pas les caractéristiques des sons périodiques (son se reproduisant identique à lui-même) ou quasi-périodique (son se reproduisant presque identique à lui-même) : il s'agit des sons apériodiques.
    Les sons apériodiques sont perçus par notre oreille comme étant des bruits. Ils sont caractérisés par des variations de pressions rapides et irrégulières, n'obéissant pas à des lois mathématiques de type sinusoïdal.
    Suivant la durée de ces sons, ont considère qu'ils sont impulsionnels (durée très courte) ou continus.


  • Les sons apériodiques impulsionnels
  • Lorsque vous cliquez sur le bouton de la souris, un son très court est émis (un clic). C'est un exemple de son apériodique impulsionnel. Le claquement de doigt, l'applaudissement ou certains sons langagiers (comme les sons de début et de fin dans le mot "pic") sont également des sons apériodiques impulsionnels. Lorsque l'on visualise un tel son, on constate que les variations de pression semblent anarchiques, et qu'aucun motif ne se répète de manière plus ou moins identique.



  • Les sons apériodiques continus
  • Tout comme les sons apériodiques impulsionnels, les sons apériodiques continus ont une structure semblant aléatoire et imprévisible. Par contre, ils ne sont pas perçus comme étant très brefs : on perçoit une durée alors que les sons impulsionnels nous semblent sans durée (c'est d'ailleurs ce que signifie "impulsionnel").
    Les sons apériodiques continus sont généralement générés par des frottements : frottement d'une râpe sur du bois, froissement d'une feuille de papier, frottement de l'air dans la bouche. Les sons de début et de fin lorsque nous produisons le mot "chef" sont de ce type.





Les sons peuvent varier au cours du temps.

Un son qui se répète au cours du temps, égal à lui même est périodique.

Un son qui ne se répète pas est apériodique.

Un son apériodique peut-être impulsionnel (bref) ou continu (long)