Rudiments d'acoustique/Caractéristiques spectrales
Soit un son périodique pas nécessairement sinusoïdal dit « son complexe » de fréquence f. On montre que ce son est, en fait la somme de sons sinusoïdaux de fréquences f, 2f, 3f, 4f, 5f,etc…
Le son sinusoïdal, à la fréquence f, est appelé « le fondamental » et les sons sinusoïdaux aux autres fréquences sont appelés « les harmoniques ».
La décomposition du son en fondamental et harmoniques constitue le spectre de ce son. On représente graphiquement le spectre en traçant en abscisse les fréquences et en ordonnée l’énergie des harmoniques.
Le fondamental donne la hauteur perçue. C’est-à-dire la note lorsqu’il s’agit d’un instrument.
Les harmoniques donnent le timbre. C’est-à-dire le type d’instrument lorsqu’il s’agit d’un instrument.
C’est la hauteur qui fait la différence entre un do et un fa.
C’est le timbre qui fait la différence entre une flûte et un hautbois.
Étude du bruit
modifierUne onde périodique a, dans son spectre, des harmoniques à une fréquence multiple entier du fondamental.
Une onde non périodique, qui n’est pas un bruit, a des harmoniques qui ne sont pas à un multiple entier du fondamental.
Un bruit a un spectre continu de fréquence.
Bruit blanc
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On appelle bruit blanc un bruit dont toutes les fréquences possèdent le même niveau sonore. Autrement dit, la courbe représentant la densité spectrale est une droite horizontale.
Le bruit blanc est utilisé dans certaines mesures, comme celle de la réponse fréquentielle d’un système électroacoustique (haut-parleur, enceinte). En effet, le bruit blanc excitant toutes les fréquences avec la même énergie, il permet de tracer la réponse fréquentielle du système.
Bruit rose
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On appelle bruit rose un bruit tel que l’énergie est divisée par deux lorsque la fréquence est multipliée par deux.
L’étendue qui va d’une fréquence au double de cette fréquence est appelée une octave.
Dans le bruit rose, nous verrons que la densité spectrale perd trois décibels par octave.
Le bruit rose est utilisé dans certaines mesures d’acoustique des salles : Par exemple, pour évaluer l’isolation acoustique d’une paroi, on émet un bruit rose d’un côté de celle-ci, et on mesure le niveau dans chaque bande d’octave de l’autre côté.
