Thème 4 : Son, musique et audition - Chapitre 1 : Son et musique

Flashcards de vocabulaire sur les sons purs et composés, l'analyse spectrale de Fourier, l'acoustique des cordes vibrantes, l'intensité sonore en décibels et les intervalles musicaux.

Signal sonore périodique

Signal sonore dont le motif se répète identique à lui-même à intervalles de temps réguliers.

Période ($T$)

Plus petite durée au bout de laquelle un signal sonore se répète identique à lui-même, exprimée en secondes ($\text{s}$).

Fréquence ($f$)

Nombre de répétitions du signal par seconde, défini par la formule $f = \frac{1}{T}$, avec $f$ en hertz ($\text{Hz}$) et $T$ en secondes ($\text{s}$).

Son pur

Son associé à un signal dépendant du temps de façon sinusoïdale, caractérisé par son amplitude et une fréquence unique.

Son composé

Son associé à un signal périodique non sinusoïdal, qui se décompose en une somme de signaux sinusoïdaux de fréquences multiples entières de sa fréquence fondamentale.

Décomposition de Fourier

Méthode mathématique introduite par Joseph Fourier au XIXe siècle, permettant de décomposer tout signal périodique en une somme de signaux sinusoïdaux.

Spectre d'un son

Graphique issu de l'analyse spectrale présentant l'amplitude en ordonnée en fonction de la fréquence en abscisse.

Fréquence fondamentale

Fréquence la plus basse notée $f$ d'un signal périodique, correspondant au premier pic du spectre et déterminant la hauteur de la note.

Harmoniques

Signaux sinusoïdaux composant le spectre d'un son périodique dont les fréquences sont des multiples entiers ($2f$, $3f$, $4f$, etc.) de la fréquence fondamentale.

Hauteur d'un son

Caractéristique auditive reliée à la fréquence fondamentale : plus la fréquence fondamentale est faible, plus le son est grave ; plus elle est élevée, plus le son est aigu.

Paramètres d'une corde vibrante

Grandeurs influençant la fréquence fondamentale $f$ d'une corde : $f$ augmente lorsque la tension $F$ augmente ($F \nearrow \implies f \nearrow$), ou lorsque la longueur $L$ ou la masse linéique $\mu$ diminue ($L \searrow \implies f \nearrow$, $\mu \searrow \implies f \nearrow$).

Intensité sonore ($I$)

Puissance acoustique transférée par l'onde sonore par unité de surface à travers une surface $S$, exprimée en watt par mètre carré ($\text{W}\cdot\text{m}^{-2}$).

Niveau d'intensité sonore

Grandeur acoustique mesurée selon une échelle logarithmique et exprimée en décibels ($\text{dB}$), dont le point de référence ($0\,\text{dB}$) est le seuil d'audibilité humaine fixé à $10^{-12}\,\text{W}\cdot\text{m}^{-2}$ à $1\,000\,\text{Hz}$.

Règle des $+3\,\text{dB}$

Propriété selon laquelle doubler l'intensité sonore équivaut à ajouter $3\,\text{dB}$ au niveau d'intensité sonore (quadrupler ajoute $6\,\text{dB}$ et multiplier par $100$ ajoute $20\,\text{dB}$).

Intervalle musical

Rapport (et non différence) des fréquences fondamentales de deux sons : $\text{Intervalle} = \frac{f_2}{f_1}$.

Octave

Intervalle séparant deux notes de même nom de hauteurs différentes, caractérisé par un rapport de fréquences de $\frac{2}{1}$ ($f_{\text{do2}} = 2 \times f_{\text{do1}}$).

Quinte

Intervalle consonant entre deux notes dont le rapport des fréquences fondamentales est égal à $\frac{3}{2}$ ($f_{\text{sol}} = \frac{3}{2} \times f_{\text{do}}$).

Gamme

Suite finie de notes réparties sur une octave.

Consonance et dissonance

Qualités perceptives d'un intervalle musical : un intervalle consonant est agréable à l'oreille (ex. octave, quinte), alors qu'un intervalle dissonant l'est moins.