← Retour au chapitre

Fiche à trous · Première · Enseignement scientifique

Son et musique

Complétez de mémoire, puis vérifiez avec la page de corrigé.

Un piano et une flûte jouent le même la : la fréquence est identique, et pourtant personne ne les confond. Ce qui les sépare n'est ni la hauteur ni le volume, mais ce qui accompagne la note — des harmoniques, en proportions différentes. La musique commence exactement là.

Fréquence, hauteur, intensité

Définition — Hauteur et intensité :

Piège

Confondre la hauteur d'un son et son intensité, ou dire qu'un son grave est un son faible.

Associer la hauteur à la fréquence et l'intensité à l'amplitude, avant toute interprétation.

Harmoniques et timbre

Règle

3

Propriété

Construire une gamme

Définition — Octave et quinte :

6

L'enchaînement des quintes ne retombe jamais exactement sur une octave, si loin qu'on le poursuive : douze quintes et sept octaves donnent des fréquences voisines mais distinctes. Cet écart, minuscule et incontournable, est la raison pour laquelle toutes les gammes sont des compromis. Ce n'est pas un défaut de fabrication : c'est une conséquence arithmétique, et aucun accordeur ne la supprimera.

Analyser un spectre sonore

  1. 7.
  2. 8.
  3. 9.
  4. 10.
  5. 11.
  • Ai-je relié la hauteur à la fréquence et l'intensité à l'amplitude ?
  • Ai-je dit que les harmoniques sont des multiples entiers ?
  • Ai-je attribué le timbre à leur répartition ?
  • Ai-je donné les rapports de l'octave et de la quinte ?
  • Ai-je expliqué pourquoi une gamme est un compromis ?

Corrigé · à détacher

Son et musique

  1. 1. La hauteur d'un son est déterminée par sa fréquence : plus elle est grande, plus le son est aigu. L'intensité, elle, dépend de l'amplitude de la vibration. Ce sont deux grandeurs indépendantes : un son grave peut être assourdissant, un son aigu à peine audible. Le langage courant les mélange en disant « haut » pour « fort », et c'est de là que vient l'essentiel des confusions.
  2. 2. Une note n'est jamais un seul son : c'est une fondamentale accompagnée d'harmoniques, dont les fréquences sont des multiples entiers de la fondamentale. La hauteur perçue est celle de la fondamentale ; la répartition des intensités entre harmoniques donne le timbre, et c'est elle qui distingue deux instruments jouant la même note.
  3. 3.
  4. 4. Un spectre sonore se lit donc en deux temps. La raie de plus basse fréquence donne la fondamentale, donc la hauteur ; la présence et l'intensité relative des raies suivantes donnent le timbre. L'oreille reconstitue d'ailleurs la hauteur même lorsque la fondamentale est faible ou absente — un téléphone qui ne transmet pas les graves n'empêche pas de reconnaître une voix grave.
  5. 5. Deux sons dont les fréquences sont dans un rapport simple sonnent bien ensemble. L'octave correspond au rapport 2 : la note obtenue porte le même nom. La quinte correspond au rapport 3/2. Une gamme se construit en enchaînant de tels intervalles, puis en ramenant chaque note obtenue dans une même octave par des divisions par deux.
  6. 6.
  7. 7. Repérer la fréquence la plus basse du spectre : c'est la fondamentale.
  8. 8. Vérifier que les autres raies sont des multiples entiers de cette fréquence.
  9. 9. Attribuer la hauteur perçue à la fondamentale, non à la raie la plus intense.
  10. 10. Attribuer le timbre à la répartition des intensités entre harmoniques.
  11. 11. Conclure en distinguant ce qui relève de la hauteur et ce qui relève du timbre.