Le son

Le son étant à la base de toute la musique, il est nécessaire de comprendre ce que c'est réellement.

Nature du son

Un son est une vibration de l'air, produite le mouvement d'un objet (corde qui vibre, peau de djembé, membrane de haut-parleur...).
Le mouvement de cet objet provoque déplacement des particules de l'air autour de lui (fig.1 et 2), qui s'entrechoquent avec les particules voisines pour revenir à leur point de départ (fig.3). Ce mouvement de particules se propage (fig. 4) en s'atténuant, car une perte d'énergie se produit au fur et à mesure que le champ sonore produit par la vibration s'étend. Le son se propage à environ 340 mêtres par seconde à une température de 20° (le son se propage plus vite en milieu chaud qu'en milieu froid).
Dans le vide, le son ne peut se propager.

fig. 1 - Membrane au repos

Pas de mouvement des particules de l'air autour de la membrane

fig. 2 - Membrane en mouvement

Le mouvement crée une zone de dépression derrière la membrane, et une zone de pression devant. Les particules sont projetées par la membrane.

fig. 3 - Chocs entre particules

Les particules projetées par la membrane rencontrent les particules voisines. Lors du choc, les particules les plus proches de la membranes reviennent vers leur position initiale. Le retour de la membrane vers sa position d'origine recrée une dépression, mais ce sont les chocs qui provoquent le retour des particules vers leur point de départ

fig. 4 - Propagation du mouvement

Les particules qui avaient subi le choc des particules déplacées par la membrane rencontrent à leur tour les particules voisines, qui rencontreront elles-même les particules suivantes... propageant ainsi le son

Caractéristiques du son

Un son est d'abord défini par son volume sonore et sa hauteur tonale. Le volume dépend de la pression acoustique créée par la source sonore (le nombre de particules d'air déplacées). Plus elle est importante et plus le volume est élevé (ou "fort", si vous préférez).
La hauteur tonale est définie par les vibrations de l'objet créant le son. Plus l'objet vibre rapidement (plus la fréquence des vibrations est élevée), et plus le son sera aigü. Le nombre de vibrations par secondes est exprimé en Hertz. Ainsi, 440Hz signifie que la source sonore vibre 440 fois par secondes, ce qui correspond à un La juste.
En doublant la fréquence d'une note, on obtient la même à l'octave supérieure. Et donc, en divisant la fréquence par deux, on passe à l'octave inférieure. Si cela vous intéresse, Zikinf contient un tableau des fréquences de toutes les notes.

En réalité, un son est rarement constitué d'une seule fréquence mais plutôt d'une fréquence fondamentale et de ses harmoniques. La fondamentale est la fréquence la plus grave. Elle est perçue comme la hauteur principale par le cerveau et sert donc à identifier la note associée à un son.
Les harmoniques sont des multiples de la fréquence fondamentale et caractérisent le son, c'est ce qu'on appelle le timbre.
Le mathématicien Joseph Fourier a démontré que tout son périodique pouvait être décomposé en une somme de sinusoïdes simples. La manière dont se combinent la fondamentale et ses harmoniques, (en fontion de leur nombre, leurs amplitudes) définit le timbre d'un son. C'est ce qui nous permet de distingue un son de piano d'un son de violon, d'un son de guitare... chaque instrument possède son timbre propre qui le caractérise, indépendament de la note jouée.
Les sons non périodiques sont nommés "bruits".