Bruit ou son ?

[citron_21]

bonjour,
est-ce que tout bruit a une fréquence déterminée, et donc peut être perçu comme un son ?
Car quelquefois, on peut avoir du mal à distinguer bruit et son...
Merci d'avance
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[stefjm]

bonjour,
est-ce que tout bruit a une fréquence déterminée, et donc peut être perçu comme un son ?
Car quelquefois, on peut avoir du mal à distinguer bruit et son...
Merci d'avance

Il faudrait préciser un peu ce que tu entends par "bruit" et "son".

Si le son est périodique, il se decompose en série de Fourier et a donc une expression temporelle (fonction de t) et une expression fréquentielle (fonction de f, en fait distribution) (des pics aux fréquences du signal)

Si le son est apériodique, il se décompose en Transformée de Fourier. Il a une expression temporelle et une expression fréquentielle (vraiment une fonction, en général continue : affichage de l'égaliseur de la chaine hifi)

Le bruit, en électronique ou en acoustique est en général modélisé par une fonction aléatoire, (bruit blanc, bruit rose) dont on peut aussi calculer la transformée de Fourier.

Voilà quelques pistes. N'hésites pas à préciser ta question.

[f6bes]

Bsr citron1,
Lorsque tu tapes sur une enclume avec un marteau, tu fais un bruit que tu peux appeler...aussi son.Ex: "Bing"
Mais je pense que tu veux faire la différence avec un bruit qui peut ,lui,comporter une multitude de sons ( grincement de porte) avec un son net (ding ding d'une cloche).Le second comporte une fréquence fondamentale (si sinus) et éventuellement des harmoniques.
Le bruit est généralement une multitude de sons différents (bruit de la rue, d'un moteur)
A+

[citron_21]

Merci pour vos réponses, je précise ce que j'entends par bruit et son. Un bruit selon moi est un "son" non harmonique, c'est-à-dire qui ne peut pas s'apparenter à une note de musique (fréquence donnée), ni à un ensemble de notes de musique (décomposition de Fourier).
Il me semblait que le bruit d'une rue passante par exemple ne peut pas correspondre à un ensemble de "notes de musique", tandis que le BING d'un marteau sur une enclume, si (car le son est assez résonant et clair pour correspondre à un son à une fréquence définie)
Est-ce une illusion de ma part, de dire que des bruits comme une rue passante, n'est pas décomposable en plusieurs notes "monofréquentielles", selon une décomposition de Fourier (par exemple)
Par ailleurs, je connais le bruit blanc (bruit semblable à une radio qui ne capte pas), mais qu'est-ce que le bruit rose ?
Comment est-ce décomposable en série de Fourier ?

PS : pour préciser ma pensée, j'ajoute quelque chose. J'ai pour souvenir un instrument que mon frère utilisait pour sa guitare. Approché d'une corde de guitare vibrant, il indiquait la note (reconnaissance de la fréquence). J'ai par ailleurs constaté qu'il réagissait à ce que je peux appeler un son (voix, cloche, ...), mais pas à un bruit (grognement d'un chien, bruit de course sur du gravier, moteur de voiture, ...)

Voila, n'hésitez pas a me le dire si je dois préciser quelque chose.
Merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[GrisBleu]

Salut

La voix humaine est composee de deux grandes classes de sons
- les sons voises: quasi harmoniques, ce sont les voyelles
- les sons non voises: toutes les consonnes en general, eils sont modelises comme du bruit blanc filtre

En traitement su signal, on parle ausside bruit musical quandle bruit residuel apres debruitage est compose de notes pures.

A y perdre son latin

[f6bes]

Bjr citron_21,
Le bruit d'une rue est composée d'une multitude de sons différents qui se "mélangent" plus ou moins auditivement.
Un orchestre c'est pareil, c'est une multitude de sons. Mais c'est sujectif et on ne dit pas le "bruit" d'un orchestre !
A "bruit" on attribue un critére de "géne" en général.
A "son" on préfére un critére de "plaisant" et "agréable" , dans bien des cas !
Tout est affaire de subjectivité !
A+
"bruit" d'un orchestre.

[LPFR]

Bonjour.
Je suis d'accord avec F6bes.
Ce que certains entendent comme du "son" et même comme de la "musique", peut être ressenti par d'autres comme du bruit (surtout à 3 heures du matin).
C'est purement subjectif et Fourier n'ai rien à faire ici.
Au revoir.

[citron_21]

donc je suppose que l'on ne peut pas décomposer le "bruit" d'un orchestre en plusieurs fréquences (par Fourier) ?

[stefjm]

donc je suppose que l'on ne peut pas décomposer le "bruit" d'un orchestre en plusieurs fréquences (par Fourier) ?

On peut par tranformée de Fourier. (pas série de Fourier, bien qu"il y ait un lien)

[citron_21]

et donc si la différence entre un orchestre et le bruit d'un moteur est uniquement subjective, on pourra alors décomposer ce dernier "bruit" par transformée de Fourier également ?

[obi76]

On peut décomposer par Fourier si le signal est périodique (en série j'entends).
une astuce utilisée pour les mp3 par exemple, est de prendre un "morceau" de son(en l'occurrence 1/256° de seconde) et de dire que ce morceau se répète une infinité de fois (donc périodique). A partir de là, on utilise une technique appelée la FFT (Fast Fourier Transform) permettant dans ces conditions de retrouver les composantes de la série de Fourier correspondante uniquement avec des XOR et des AND (si je me souviens bien ).

EDIT : grillé 2 fois...

[citron_21]

On peut décomposer par Fourier si le signal est périodique (en série j'entends).
une astuce utilisée pour les mp3 par exemple, est de prendre un "morceau" de son(en l'occurrence 1/256° de seconde) et de dire que ce morceau se répète une infinité de fois (donc périodique). A partir de là, on utilise une technique appelée la FFT (Fast Fourier Transform) permettant dans ces conditions de retrouver les composantes de la série de Fourier correspondante uniquement avec des XOR et des AND (si je me souviens bien ).

EDIT : grillé 2 fois...

en série, d'accord. Mais en transformée, c'est bien pour des sons non périodiques ?

[obi76]

Doublon, désolé.

[obi76]

Tu peux oui, sauf qu'une transformée c'est continue, même une seconde de son tu ne pourra même pas l'enregistrer sur ton ordinateur. Il faut discrétiser et pour ça, le plus simple, on travaille avec des séries (d'où ce qui a été dit au dessus).

[citron_21]

Ah d'accord, je comprends mieux...
En fait, j'avais du mal à me dire que n'importe quel bruit quelconque, on puisse le décomposer en différentes harmoniques, autrement dit en "notes de musique", si on considère le son correspondant à une fréquence précise...

[obi76]

Mathématiquement on peut oui

[citron_21]

ok, ca paraît bizarre. Mais bon, si mathématiquement c'est possible ...
j'imagine qu'avec les maths on peut faire pas mal de choses qui paraissent bizarre physiquement...
merci a tous !
bonne journée

[invite0e4ceef6]

per so je dirais que le son sont les variations de préssion de l'air audible, c'est plus une histoire de physique
le bruit quant a lui, est plutôt de l'ordre de la nature du son lui-même, c'est une sous-classe des phénomènes sonores.

mais bon, la définition de son peux aussi être une sous-classe des péhnomène sonore comme étant un bruit distinguible et facilement définisable, ou raportable a quelquechose de particulier.

le bruit est souvant considéré comme désagréable, alors qu'un son n'a pas cette connotation.

[obi76]

j'imagine qu'avec les maths on peut faire pas mal de choses qui paraissent bizarre physiquement...

Pas bizarres, impossibles. Exemple : faire un TF sur un signal, rigoureusement parlant tu peux avoir des fréquences infinies qui ont des coefficients non nuls (la transformée peut tendre vers 0 sans l'atteindre). Exemple : un signal en créneau aura des fréquences infinies (discontinuitées). En physique c'est impossible, c'est pour ça qu'il est IMPOSSIBLE (électronique ou peu importe) de faire un signal rigoureusement en créneau.

En espérant t'avoir éclairé

EDIT : précision. Exemple : une onde de choc (qui est la fréquence sonore la plus élevée que l'on puisse atteindre) est un choc dont l'épaisseur est de l'ordre de 5/10 µm (quelques libres parcours moyens). Ce n'est pas 0, donc rigoureusement parlant le BANG d'un avion ne possède pas de fréquence infinie, contrairement à ce que te dirai les maths

[LPFR]

donc je suppose que l'on ne peut pas décomposer le "bruit" d'un orchestre en plusieurs fréquences (par Fourier) ?

Re.
On peut obtenir la transformée de Fourier de toute une symphonie, comme l'a dit Stefjm.
Mais ce n'est pas très utile. On perd la dépendance du son (pas su signal) avec le temps.
Ce que l'on fait dans ce cas ce sont des sonogrammes. Ce sont des transformées de Fourier pris sur des échantillons de signal relativement courts (10-20 ms).
C'est cela qui est fait dans les études concernant la parole (reconnaissance, synthèse), ou par exemple, dans l'étude des chants d'oiseaux.
A+

[citron_21]

Mais ce n'est pas très utile. On perd la dépendance du son (pas su signal) avec le temps.

Parce que la transformée de Fourier est un ensemble de signaux discrets (discontinus), et indépendants du temps ?

[astromateur]

bonjour,
est-ce que tout bruit a une fréquence déterminée, et donc peut être perçu comme un son ?
Car quelquefois, on peut avoir du mal à distinguer bruit et son...
Merci d'avance

Citron,

Si on parle de physique, un bruit ou un son c'est la même chose : une variation de la pression de l'air ...

Souvent on distingue les sons jugés utiles des bruits inutiles, génants ou parasites ( mais c'est pas une règle puisque le bruit du vent ou celui des vagues n'est pas toujours génant )...

Les bruits ont d'autres domaines que celui acoustique du son :
En électronique ( bruits parasites etc...).
En astronomie ou optique ( bruit du fond de l'espace ).

Antoine

[citron_21]

d'accord, mais heu, c'est quoi le bruit du fond de l'espace ? Ca ressemble à quoi ?

[LPFR]

Parce que la transformée de Fourier est un ensemble de signaux discrets (discontinus), et indépendants du temps ?

Re.
Oui, la transformée de Fourier est un tout et ne dépend pas du temps.
Mais ce ne sont pas des valeurs discrètes. Ce sont des valeurs discrètes quand on travaille en numérique avec des données discrètes.
A+

[astromateur]

d'accord, mais heu, c'est quoi le bruit du fond de l'espace ? Ca ressemble à quoi ?

Un rayonnement fossile ( le bruit du Big Bang d'après certains ).
Ce sont des ondes radios.

[stefjm]

Parce que la transformée de Fourier est un ensemble de signaux discrets (discontinus), et indépendants du temps ?

Pas forcément et Oui.

Petit survol de transformée de Fourier. (TF)
Un même signal, considéré comme un vecteur, peut être projeté sur deux bases différentes pour sa représentation : une base temporelle ou une base fréquentielle. Les transformées de Fourier (ou Laplace) permette la bijection entre les deux, (Donner l'un, c'est donné l'autre.) Sous condition de convergence de la TF (TF^-1) que je ne détaille pas ici.

On a donc deux représentations possibles pour un même signal :
fonction temporelle : x(t)
fonction fréquentielle : X(f)

Il y a une dualité très classique entre temps et fréquence : Petit temps (discontinuité) correspond à grande fréquence. Grand temps (régime permanent) correspond à petite fréquence.

Si x(t) est une fonction périodique, sa transformée X(f) n'est plus une fonction, mais une somme de distribution de Dirac (des impulsions, amplitude infinie pendant un temps nul, dont la primitive vaut le poid du coeff de la série de F. correspondante.) On dit que la TF X(f) est une fonction échantillonnée, ie on peut mettre en tableaux finis les données. Pour x(t), bien que périodique, il faut théoriquement un tableau infini pour stocker toutes les valeurs d'une période. (continuité)

Par dualité temps fréquence, on a aussi :

Si x(t) est échantillonée (on choisit un tableau d'échantillon à intervalle périodique), la TF X(f) (on dit aussi le spectre) est périodique elle-aussi.
Du coup, il est inutile de connaitre tout le spectre X(f) mais seulement une période.

Si on combine les deux, ie signal temporel périodique et échantilloné, x(t) est une somme d'implulsion de Dirac, le stockage tient dans un tableau fini.
X(f) est également périodique et échantillonnée, est aussi une somme d'impulsion de Dirac et tient dans un tableau fini.

Dans ces condition, on peut faire de la TF numérique (FFT) comme préciser par Obi76.

Edit:croisement LPFR

[citron_21]

d'accord merci, je commence à comprendre la différence entre les 2. (mais je ne sais pas encore ce que c'est qu'une impulsion de DIrac)
je vais me rensigner un peu...

[stefjm]

Bjr citron_21,
Le bruit d'une rue est composée d'une multitude de sons différents qui se "mélangent" plus ou moins auditivement.
Un orchestre c'est pareil, c'est une multitude de sons. Mais c'est sujectif et on ne dit pas le "bruit" d'un orchestre !
A "bruit" on attribue un critére de "géne" en général.
A "son" on préfére un critére de "plaisant" et "agréable" , dans bien des cas !
Tout est affaire de subjectivité !
A+
"bruit" d'un orchestre.

Une précision dans le même sens :
En électronique, le bruit est nuisible et on cherche à le minimiser.

Pour sa modélisation, on utilise des fonctions aléatoires dont on prend la TF.

Un bruit blanc, est un bruit théorique qui a un spectre plat. C'est le signal idéal pour beaucoup de test car il contient idéalement toutes les fréquences. (Evidement, physiquement, il n'existe pas car il aurait une puissance infinie!)

Le bruit rose est une approximation du bruit blanc. (Il y a coupure à partir d'une certaine fréquence.)

[obi76]

un Dirac est une fonction "inventée" par les physiciens (et non pas les matheux ) qui possède quelques propriétés fondamentales.

C'est un signal définit simplement. f(x) est nul si x<>0, et qui est infini en 0. Son intégrale (l'aire sous la courbe) est de 1 (pile poil). En fait c'est un "pic" d'épaisseur nulle et de hauteur infinie.

[stefjm]

d'accord merci, je commence à comprendre la différence entre les 2. (mais je ne sais pas encore ce que c'est qu'une impulsion de DIrac)
je vais me rensigner un peu...

C'est la dérivée de l'échelon unitaire.
h(t)= 1 pour t positif
h(t)=0 pour t négatif

Cette fonction h(t) n'est pas dérivable au sens des fonctions.
Elle l'est au sens des distributions.
est très utile théoriquement car c'est l'élément neutre pour les fonctions de transfert. Sa TF vaut 1.

Autre propriété intéressante


Exemple physique :
Un condensateur chargé sous V0 que l'on court-circuite à t=0.
Le courant se modélise bien grâce à une impulsion de Dirac.
L'intégrale donnée ci-dessus permettrait de calculer la charge échangée (finie) pendant un temps nul.

Edit: Croisement Obi76