Qu’est-ce que le son ?

Univers du Son

Olga Roux

Le son est une réalité vibratoire, indiscutablement présent. Cette réalité le rend puissant aux yeux de tous. Les scientifiques n’échappent pas à cette fascination ; ils l’étudient dans tous les sens, le décortiquent patiemment et nous resituent leurs travaux, tous passionnants. Les expériences sont innombrables : Ils vont calculer la musique des sphères, s’enfoncer à travers des galeries sous des glaciers pour analyser les micro-vibrations, équiper les cachalots qui plongent dans les abysses, etc… et tout cela dans un seul but, celui de comprendre et étendre le savoir. Ce qui est rassurant, dans ce domaine, est que les découvertes actuelles renforcent les connaissances du passé. La science qui étudie le son se nomme « l’acoustique ». Le principe est simple. Les chercheurs observent puis émettent des hypothèses, ils les testent et les reproduisent, interprètent les résultats dans le but d’établir des « théories ».

Pour aller plus loin, nous avons besoin d’intégrer quatre notions de base propres au son.

La hauteur du son établie grâce à sa fréquence mesurée en Hertz (abrégé Hz) est ce que nous percevons comme un son aigue ou plus ou moins grave : on parle de hauteur
L’intensité mesurée en Décibels (abrégé dB) qui elle détermine si le son est bruyant ou inaudible : on parle d’amplitude
Le temps de l’émission sonore : on parle de durée
La qualité du son qui le rend unique, sorte de « carte d’identité » ou « couleur » : on parle de timbre

Ce que nous entendons et percevons corporellement est produit par un objet vibrant. Ce qui intervient dans notre perception du son se situe au niveau de notre organe de sens. Aujourd’hui nous savons que nous ne percevons pas tout ce qui vibre. Les infrasons et ultrasons se situent hors de notre portée. Les émissions sonores constituent une grande partie de la communication animale. Certains d’entre eux utilisent même le son en véritable méthode de l’échocalisation. Elle permet par l’émission de sons à hautes fréquences qui reviennent sous forme d’écho d’établir une sorte de carte détaillée de l’environnement immédiat. De nombreux rongeurs l’utilisent, ainsi que les chauves-souris et un grand nombre de cétacées. On peut dire que cette perception est mélange du visuel et du sonore, presque un autre sens – que nous n’avons pas. Et pourtant nous allons nous lancer dans une petite expérience afin de traduire en couleurs une loi mathématique propre à l’univers du son dans sa dimension physique. Nous allons parler des Harmoniques.

Le son en couleur

Un son émis n’est jamais pur. Le son de base, nommé « Note Fondamentale » s’accompagne d’une série d’autres sons nommés « Notes Harmoniques » ; Elles sont créées en chaîne de façon naturelle. C’est ce que nous nommons « la Résonnance du corps sonore » qui répond aux lois physiques régissant la vie.

Ces notes entretiennent entre elles un rapport mathématique que l’on peut écrire sous forme d’une suite logique :
Si F = 440 Hz (Hertz) est la Note Fondamentale
Alors H1 = 880 Hz est la première Harmonique
H2 = 1320 Hz est la deuxième Harmonique
H3 + 1760 Hz est la troisième Harmonique
Etc...

Nous pouvons l’écrire sous forme d’équation : fn = n×f0

Ces harmoniques déterminent le timbre de l’instrument. Ainsi les instruments à cordes frottées (violon, alto, violoncelle…) émettent des sons riches en harmoniques, alors que les flûtes possèdent un spectre moins large mais une grande quantité de sons purs.

La voix peut, grâce à la technique vocale appelée « chant diphonique » faire entendre un son harmonique placé au-dessus de la note fondamentale. Ainsi, par cette technique nous pouvons émettre deux sons de fréquences différentes. Cette manière de chanter, toujours présente, est largement mise en valeur dans les traditions des peuples nomades de Sibérie, de Mongolie, du Tibet et en Inde.

Expériences sonores

voix de gorge,
chant diphonique, cascade

Il faut savoir que le célèbre diapason émet un son pur, c’est-à-dire sans harmonique Le La 440 appelé LA3 pour les musiciens

Expériences sonores

Pise de son

Essayons de traduire en couleurs le principe d’une ou plusieurs Fondamentales et une ou plusieurs Harmoniques :

Imaginons la création d’une couleur après l’émission d’un son correspondant à un note Fondamentale par exemple un « La » et sans harmoniques. Cette création serait un monochrome, par exemple un bleu.

Si cette note ce La Fondamentale est remplie d’harmoniques, cette création serait traduite par un camaïeu de bleu pouvant créer un paysage comme un dégradé de cette couleur

Si nous produisons 7 notes fondamentales jouées les unes après les autres et sans harmoniques.

Si nous produisons huit Fondamentales sans harmoniques sans attendre la fin du son de chacune ; les sons s’entrecroisent.

Puis, à partir des mêmes notes fondamentales avec leurs harmoniques, jouées sans attendre la fin de chacune ; une harmonie complexe se dégage de l’ensemble.

Si nous produisons une seule Fondamentale riche de nombreuses Harmoniques :le noir de plus en plus clair, jusqu’au blanc.

Crédits Photos
1. Univers généré par l’I.A.
2. Diapason généré par l’I.A. 
3. Son pur et Harmoniques généré Résonnance et Harmoniques par l’I.A.
4. Image par Mollyroselee de Pixabay Image : Formes géométriques, Motifs, Cercles. Utilisation gratuite.
5. Image par Evgeni Tcherkasski de Pixabay Image : Montagnes, Brouillard, Des nuages. Utilisation gratuite.