La hauteur d un son

On observe ainsi qu’un son complexe est composé de différents signaux sinusoïdaux de différentes fréquences.

Doc. 1. Courbe u(t) = f(t) obtenue en frottant une corde d’un violon. 
 

Courbe u(t) = f(t) obtenue en frottant une corde d’un violon.

À l’aide d’un microphone relié à un oscilloscope et à un ordinateur avec carte d’acquisition, il est facile d’obtenir une courbe u = f (t) qui permet d’observer l’évolution de l’amplitude du signal (tension u) au cours de l’émission du son étudié.On observe ainsi qu’un son complexe est composé de différents signaux sinusoïdaux de différentes fréquences.

À partir des données de cette courbe et à l’aide d’un logiciel d’analyse de spectre qui permet de calculer les différentes fréquences des signaux sinusoïdaux qui constituent le son complexe, on obtient le spectre de fréquence correspondant  :
 

Doc. 2. Spectre de fréquence de la courbe du document 1.

b. Intensité acoustique d’un son reçu

W constante. Si l’on s’éloigne de la source, on perçoit un son moins fort.

Pour comprendre ce phénomène, nous considérons que la source est ponctuelle et que le son se propage dans l’air sans rencontrer d’obstacle. Le son se propage alors dans un espace tridimensionnel. Ses fronts d’onde sont des sphères centrées sur la source émettrice, dont les rayons augmentent avec le temps, au fur et à mesure que le son se propage. À un instant donné, la puissance acoustique W émise se répartit sur la surface d’une sphère de rayon R. S’il n’y a pas absorption par le milieu de propagation, W est conservée.

La sensation qu’un son perçu soit fort ou pas est liée à l’intensité acoustique I du son, exprimée en W/m2 , et liée à W par la relation :

I est ainsi une puissance surfacique (puissance par unité de surface). En conséquence, plus on se place loin de la source, c’est-à-dire plus le rayon R de la sphère est grand, plus l’intensité acoustique I du son perçu sera faible, et donc plus on percevra ce son comme faible. D’ailleurs, la formule nous permet de voir que si l’on double R, alors on divise I par quatre. Ainsi, un récepteur sonore (ex : tympan d’une oreille), de surface s reçoit une intensité acoustique quatre fois plus faible quand sa distance à la source émettrice double.

En résumé, l’intensité acoustique I est définie comme la puissance sonore reçue par unité de surface (par ex. du récepteur). Elle se mesure en Watts par mètre carré (W/m2). Pour un même récepteur, elle est fonction de la distance entre l’émetteur et le récepteur.

Remarque (non exigible) : l’intensité acoustique est proportionnelle au carré de l’amplitude de l’onde sonore.

Considérons une source sonore, émettant à une certaine puissance acoustiqueconstante. Si l’on s’éloigne de la source, on perçoit un son moins fort.Pour comprendre ce phénomène, nous considérons que la source est ponctuelle et que le son se propage dans l’air sans rencontrer d’obstacle. Le son se propage alors dans un espace tridimensionnel., dont les rayons augmentent avec le temps, au fur et à mesure que le son se propage. À un instant donné, la puissance acoustiqueémise se répartit sur la surface d’une sphère de rayon. S’il n’y a pas absorption par le milieu de propagation,est conservée.La sensation qu’un son perçu soit fort ou pas est liée àdu son, exprimée en W/m, et liée àpar la relation :est ainsi une(puissance par unité de surface). En conséquence,, c’est-à-dire plus le rayonde la sphère est grand,, et donc plus on percevra ce son comme faible. D’ailleurs, la formule nous permet de voir que si l’on double, alors on divisepar quatre. Ainsi, un récepteur sonore (ex : tympan d’une oreille), de surfacereçoit une intensité acoustique quatre fois plus faible quand sa distance à la source émettrice double.

Qu’est-ce que la hauteur du son ?

Que ce soit avec la voix ou un instrument c’est ce que l’on appelle le grave, le médium ou l’aigu d’un son. Cette leçon vous permettra de prendre conscience de cette notion afin d’apprendre à identifier des sons a des hauteurs différentes.

LES EXERCICES D’ECOUTE FAITS EN CLASSE

Séance 1

Echauffement vocal dans les différents registres vocaux. Sensibilisation sur la voix de tête.

• EXERCICE D’ECOUTE n°1

  : A l’écoute de la chanson « Advienne que pourra » extrait de la comédie musicale « La légende du roi Arthur » (2015)

1. A l’écoute attentive du chanteur principal, décrire les changement que tu observes dans le son de sa voix. Verbalisation.
2. Relevez les phrases qui correspondent au son grave, médium, aigu ou voix de tête. allez/retour entre la prise du texte et la production vocale des phrases.

 

• EXERCICE D’ECOUTE n°2

   : A l’écoute de la chanson « Advienne que pourra » extrait de la comédie musicale « La légende du roi Arthur » (2015)

1. Relever le texte du couplet 1 / Pont / Refrain
2. Chanter les passages relevés et nommer les passages grave, médium, aigu et voix de tête.
3. @// : comparer avec le mouvement lent de la sonate Pathétique de Beethoven.

 

« Arabesque No.1 » pour piano de Claude Debussy. (1888)

Après avoir chanter des mélodies ascendantes (grave vers aigu)  et descendantes (aigu vers grave), décrire les changements de hauteur dans les sons de la main gauche du piano dans le début de cette oeuvre (exemples joués par le professeur)

En savoir plus sur cette œuvre sur le compositeur et sur la musique impressionniste.
Voir la partition

« Arabèque n°1 » de de Claude Debussy (1888)
Code couleur : En violet : la main gauche du pianiste dans le grave / En jaune : la partie medium du piano / En bleu : la main droite du pianiste dans l’aigu.

➜ Pour la semaine prochaine, faire de DM1 sur Meludia.com (voir plus bas dans la partie devoirs maison)

« Prélude à l’après-midi d’un Faune » de Claude Debussy (1892)

Mélodie jouée à la Flûte solo

Oeuvre complète

Qu’est-ce que la tessiture ?

Il s’agit du nombre de notes qu’un instrument peut jouer de sa note la plus grave à sa note la plus aiguë.
plus d’infos : http://fr.wikipedia.org/wiki/Tessiture

DM1

: Exercice sur le site MELUDIA niveau débutant, cercle 1, choisir l’exercice intitulé « mélodie » (5 niveaux).

1. Créer un compte : cliquer sur « s’inscrire »

2. Faire les exercice de perception : But du jeu : identifier si le son va de l’aigu au grave ou l’inverse. Bonne chance.
Noter le résultat à chaque niveau. Possibilité de le refaire plusieurs fois.

DM2

(sur 4 points)
A l’aide du tableau des tessitures ci-dessous, répondre au questionnaire suivant : http://goo.gl/forms/09WFuES2VX

Tableau des tessitures et des instruments et de la voix

 

D’autres œuvres pour aller plus loin

Regarde cette courte vidéo et observe comme le pianiste joue avec la hauteur du son. Regarde bien ses mains.

Est-ce la même chose dans cette œuvre ?

Les Timbales (appelées aussi Timpani)
https://youtu.be/nnAjo1qdhKo?t=1m51s