Spectre sonore

[Paul15]

Bonjour

Voila en physique j'ai du mal avec les spectres sonores, je sais que le prémier pic d'un spectre est appellée fréquence fondamentale et que les pic suivant celui-ci sont appelée harmonique 1, harmonique 2 etc...

Voila je voudrais savoir si on a 2 spectres sonore de 2 instruments différents comment savoir si ils ont le même timbre, la même hauteur ou la même puissance sonore.

J'ai essayer de chercher sur internet mais je n'arrive pas à très bien comprendre cette partie du cours, pouvez vous me l'expliquer svp si possible avec un exemple.

Merci
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[calculair]

Bonjour,

LA hauteur est liée a la fréquence du fondamental

Le timbbre est donnée par la repartition des harmoniques

La puissance sonore est la somme des puissances des differents harmoniques

Si 2 instruments ont le même fondamental , il son à l'uni son ou à la même hauteur ( l'orchestre des cale sur le La 3 440 Hz environ...cela evolue un peu selon le chef d'orchestre et la mode )

Si 2 intrument ont le même timbre 'li ont la même repartition des harmoniques

[Paul15]

Donc pour savoir si deux son ont la même hauteur Est-ce que il faut que je regarde la fréquence à laquelle elle sont situé ou dois-je regarder l'amplitude.

Est-ce que le timbre correspond à la différence entre deux harmoniques.

[calculair]

Donc pour savoir si deux son ont la même hauteur Est-ce que il faut que je regarde la fréquence à laquelle elle sont situé ou dois-je regarder l'amplitude.

Est-ce que le timbre correspond à la différence entre deux harmoniques.

Il ne faut pas confondre FREQUENCE et AMPLITUDE

Le Timbre est definie par tout les harmoniques ( présence et amplitude de chaque harmonique )

[A voir en vidéo sur Futura]

[Boumako]

Bonjour

Si les spectres sont superposables (en modifiant éventuellement l’échelle horizontale et/ou verticale) alors les instruments ont le même timbre.
En ce qui concerne la puissance sonore c’est un peu plus compliqué à expliquer en quelques mots, mais pour résumer on peut dire qu'il s'agit de l'intégration de tout le spectre, pondéré par la courbe de sensibilité acoustique.

[LPFR]

Bonjour.
Il y a eu toujours une ambiguïté entre le fondamentale et l’harmonique 1. Le consensus actuel semble être de dire que la fondamentale est l’harmonique 1 et non l’harmonique 0.
Donc : fondamentale ou harmonique 1, harmonique 2, harmonique 3, etc.

Avec le spectre d’un instrument, vous ne pouvez pas tirer de conclusion. Avec un sonagramme, peut-être.
Car les instruments on un tas de particularités qui ne sortent pas dans un simple spectre. Par exemple, la façon dont le son d’une note commence et évolue. Le spectre même de la note évolue dans le temps, comme pour le piano.
Au revoir.

[phuphus]

Bonsoir,

LA hauteur est liée a la fréquence du fondamental

Pour un signal complexe harmonique, la hauteur perçue est fonction de l'écart entre les harmoniques. Si H1 est présent, ça revient à dire la même chose, mais la hauteur perçue ne change pas si on supprime H1.

Le timbre est donnée par la repartition des harmoniques

Comme le dit LPFR, c'est plus complexe. La quantification du timbre en termes de signal n'a jamais donné de résultats satisfaisants. Pour beaucoup d'instruments, le timbre est porté par les transitoires d'attaque.

La puissance sonore est la somme des puissances des differents harmoniques

En acoustique, une puissance caractérise une source et non un signal. Les spectres généralement présentés sont des spectres d'amplitude. Pour la puissance acoustique, il faut intégrer l'intensité sur une surface donnée (par exemple demi-sphère avec source collée au sol).

Si 2 intrument ont le même timbre 'li ont la même repartition des harmoniques

Fondamentalement c'est vrai, même si en pratique on pourra faire certaines modifs sur le spectre qui seront totalement inaudibles. Par contre, la réciproque est fausse.

Si les spectres sont superposables (en modifiant éventuellement l’échelle horizontale et/ou verticale) alors les instruments ont le même timbre.

Non. La phase joue. Une distribution de Dirac et un bruit blanc ont le même spectre ; le premier fait 'clic' alors que le deuxième fait "shhhhhhhhhhhhhhhh".

Pour les modifs des échelles, cela ne fonctionne pas non plus. On peut faire l'essai en enregistrant un Do3 sur un piano et en transposant deux fois plus aigus, avec par exemple un algo évolué qui ne modifie pas la durée de la note (pitch shifting). Le timbre sera différent du Do4 joué sur le même piano, et c'est le Do4 du piano original qui sera perçu comme ayant le même timbre : les transitoires d'attaques auront changé, et l'oreille différencie très bien le fond harmonique des formants.

Il y a eu toujours une ambiguïté entre le fondamentale et l’harmonique 1. Le consensus actuel semble être de dire que la fondamentale est l’harmonique 1 et non l’harmonique 0.
Donc : fondamentale ou harmonique 1, harmonique 2, harmonique 3, etc.

J'utilise aussi cette convention : fondamental = harmonique 1. Cela permet d'attribuer à l'harmonique N la fréquence N*f, avec f fréquence globale du signal (hors inharmonicité).

[Boumako]

Non. La phase joue. Une distribution de Dirac et un bruit blanc ont le même spectre ; le premier fait 'clic' alors que le deuxième fait "shhhhhhhhhhhhhhhh".

Pour les modifs des échelles, cela ne fonctionne pas non plus. On peut faire l'essai en enregistrant un Do3 sur un piano et en transposant deux fois plus aigus, avec par exemple un algo évolué qui ne modifie pas la durée de la note (pitch shifting). Le timbre sera différent du Do4 joué sur le même piano, et c'est le Do4 du piano original qui sera perçu comme ayant le même timbre : les transitoires d'attaques auront changé, et l'oreille différencie très bien le fond harmonique des formants.

Je parlais bien sur de la note en régime établi, ça semble pourtant que c'était évident (du moins pour une personne qui a des bases en acoustique), sans distinction de durée ou d'attaque.

[phuphus]

Bonsoir,

même en stationnaire, la phase a une influence sur le timbre. Des bases en acoustiques ne suffisent pas à comprendre cela, il faut plutôt se tourner vers la psychoacoustique.

https://books.google.fr/books?id=ZAK...timbre&f=false