Qu'est-ce qui détermine le timbre d'un son. Quels types de tonalités vocales existe-t-il ? Composition spectrale et timbre

Le timbre d'un instrument de musique particulier est déterminé par le matériau, la forme, la conception et les conditions de vibration de son vibrateur, les diverses propriétés de son résonateur, ainsi que l'acoustique de la pièce dans laquelle l'instrument sonne. Dans la formation du timbre de chaque son spécifique, ses harmoniques et leur rapport en hauteur et en volume, les harmoniques du bruit, les paramètres d'attaque (l'impulsion initiale de la production sonore), les formants, les caractéristiques du vibrato et d'autres facteurs sont d'une importance capitale.

Lors de la perception des timbres, diverses associations apparaissent généralement : la spécificité timbrale du son est comparée aux sensations organoleptiques de certains objets et phénomènes, par exemple, les sons sont appelés brillant, brillant, mat, chaud, froid, profond, complet, pointu, saturé, juteux, métal, verre; Les définitions auditives réelles sont également utilisées (par exemple, voisé, sourd, bruyant).

Une typologie du timbre scientifiquement fondée n'a pas encore été développée. Il a été établi que l'audition du timbre a un caractère zonal.

Le timbre est utilisé comme un moyen important d'expressivité musicale : à l'aide du timbre, l'une ou l'autre composante de l'ensemble musical peut être mise en valeur, les contrastes peuvent être renforcés ou affaiblis ; le changement de timbres est l'un des éléments de la dramaturgie musicale.

Des banques très étendues de nouveaux timbres (pour la plupart synthétisés artificiellement) ont été créées aujourd'hui dans le domaine de la musique électronique.

voir également

Littérature

• Nazaykinsky E., Pags Yu., Perception des timbres musicaux et signification des harmoniques individuelles du son, dans l'ouvrage : Application des méthodes de recherche acoustique en musicologie, M., 1964.
• Garbouzov N., Les harmoniques naturelles et leur signification harmonique, dans l'ouvrage : Recueil des ouvrages de la commission d'acoustique musicale. Actes de l'hymne, vol. 1, M., 1925.
• Garbouzov N., Nature de la zone d'audition du timbre, M., 1956.
• Volodine A., Le rôle du spectre harmonique dans la perception de la hauteur et du timbre du son, dans l'ouvrage : Musical Art and Science, numéro 1, M., 1970.

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Voyez ce qu’est « Timbre » dans d’autres dictionnaires :

Timbre, un [te]... Accentuation des mots russes

timbre- le timbre, et... Dictionnaire d'orthographe russe

timbre- timbre/… Dictionnaire d'orthographe morphémique

- (Français). La nuance sonore d'un même ton sur différentes voix ou instruments. Dictionnaire mots étrangers, inclus dans la langue russe. Chudinov A.N., 1910. Nuance TIMBALE du son d'un même ton sur différentes voix ou instruments.... ... Dictionnaire des mots étrangers de la langue russe

- [thé; m. timbre] La coloration caractéristique d'un son, qui lui est conférée par des harmoniques, des harmoniques, par lesquelles les sons de même hauteur diffèrent les uns des autres. Agréable, faible t. Divers timbres. T. voix, instrument. ◁ Timbre, oh, oh... ... Dictionnaire encyclopédique

- [timbre], timbre, mari. (timbre français). Couleur caractéristique conférée au son d'un instrument ou d'une voix particulière par des harmoniques et des harmoniques. Timbre doux. Timbre dur. Violoncelle, timbre de violon. Les voyelles du discours diffèrent les unes des autres en... ... Dictionnaire Ouchakova

timbre- une caractéristique du son perçue subjectivement sous la forme de sa couleur, associée à l'influence simultanée de vibrations sonores de différentes fréquences qui font partie d'un son complexe. Dictionnaire d'un psychologue pratique. M. : AST, Récolte. S. Yu. Golovine. 1998.… … Grande encyclopédie psychologique

timbre- Définition couramment utilisée en psychoacoustique. Le timbre est un attribut de la sensation auditive, dans les définitions duquel l'auditeur peut juger dans quelle mesure deux sons, présentés de manière similaire et ayant la même intensité, diffèrent... Guide du traducteur technique

- (timbre français)..1) en phonétique, la coloration d'un son, déterminée par la position des formants dans le spectre fréquentiel du son2)] En musique, la qualité du son (sa coloration), qui permet de distinguer des sons de même hauteur, joués sur des instruments différents ou différents... Grand dictionnaire encyclopédique

TIMBRE-TIMBR. Caractéristique qualitative ou couleur spécifique du son, au sens physique représentant une certaine combinaison de tons. T. est caractéristique des sons musicaux et des sons de la parole humaine. Les langues existantes diffèrent en T. comme... Nouveau dictionnaire termes et concepts méthodologiques (théorie et pratique de l'enseignement des langues)

TIMBRE- TIMBRE, la qualité du son qui permet, à la même hauteur, de distinguer les sons d'instruments de musique individuels, les sons des voix de différentes personnes, etc. Le timbre est déterminé par la présence d'harmoniques dans le son et est déterminé par l'intensité relative... ... Grande encyclopédie médicale

Livres

• Ensemble de tableaux. La physique. Ondes mécaniques. Acoustique (8 tables), . Album pédagogique de 8 feuilles. Article-5-8665-008. Processus de vague. Vagues longitudinales. Ondes transversales. Vagues périodiques. Réflexion des vagues. Ondes stationnaires. Les ondes sonores. Hauteur du son...

Le timbre de la voix est la luminosité du son, son individualité, véhiculée lors du chant. Le son est déterminé par la tonalité fondamentale et des sons supplémentaires appelés harmoniques. Plus il y a d'harmoniques, plus la voix sera lumineuse et colorée. Le nombre naturel d'harmoniques en combinaison avec est le secret du son fascinant de la voix.

Timbre de voix, types

Le timbre le plus agréable est considéré comme une voix qui possède la bonne modulation, tant dans les tons aigus que graves. En fait, n’importe quelle voix peut s’exprimer avec la bonne approche. Cela signifie lui donner un son professionnel. Pour ce faire, vous devez apprendre à contrôler la fréquence de votre voix, ainsi que la coloration émotionnelle. C'est facile à faire avec l'aide d'un spécialiste vocal. Pour déterminer votre propre timbre, vous devez savoir quels sont les timbres vocaux en général. Il en existe plusieurs types principaux :

• ténor. C'est la voix masculine la plus haute. Cela peut être lyrique ou dramatique.
• baryton;
• basse. Le timbre de voix le plus bas par rapport à celui ci-dessus. Cela peut être central ou mélodieux.

• soprano. C'est une voix très aiguë. Il y a la soprano lyrique, la dramatique et la colorature.
• mezzo-soprano;
• contralto. C'est une voix basse.

De quoi dépend le timbre ?

Les cordes vocales sont le facteur fondamental dans la formation du timbre. Il est presque impossible de trouver plusieurs personnes capables de chanter de la même manière. Il est peu probable que vous puissiez changer radicalement de voix. Mais si l’on se tourne vers un professeur, il est tout à fait possible d’améliorer sa coloration.

Comment déterminer le timbre de la voix ?

Il est presque impossible de déterminer le timbre par vous-même, sans certaines connaissances et compétences. À la maison, vous ne pouvez attribuer votre voix que provisoirement à l'un ou l'autre type de timbre. Les données les plus précises peuvent être obtenues en utilisant un équipement spécialisé - un spectromètre. Il étudie le son sortant, puis le classe dans la bonne direction. Vous pouvez en savoir plus sur les spectromètres à la fin de l'article.

Comment changer le ton de votre voix

Le timbre de la voix dépend en grande partie des caractéristiques du corps humain. Le volume, la forme de la trachée et du résonateur oral, ainsi que l'étanchéité de la fermeture sont d'une grande importance cordes vocales. Il n’est donc pas possible de modifier radicalement le son de la voix.

Cependant, vous pouvez donner au timbre la coloration nécessaire en ajoutant des harmoniques graves ou aiguës et en obtenant leur équilibre idéal. Il existe différents exercices pour cela, par exemple prononcer la fricative douce « r ».

La forme des lèvres et la position de la langue ont une grande influence sur le timbre. Vous pouvez expérimenter, par exemple, en changeant la position de la mâchoire et en parlant avec une lèvre inférieure fixe.

À l’âge de trois ans, le modèle de voix d’une personne change et elle devient plus contrainte. Nous contrôlons soigneusement le volume et l'intonation, sollicitons nos ligaments et, par conséquent, n'utilisons qu'une petite partie de nos capacités. Comment retrouver sa voix naturelle ? Des exercices et des techniques vous y aideront également. Des informations détaillées Vous pouvez en apprendre davantage en regardant la vidéo :

Qu’est-ce qui affecte le timbre de la voix ?

1. Tout d'abord, il convient de noter le tabagisme. Plus l'expérience de cette addiction est longue, plus le timbre de la voix est grave.
2. Mauvaise alimentation, manque chronique de sommeil. Vous devez comprendre que toute humeur, qu'elle soit bonne ou mauvaise, affecte le timbre de votre voix.
3. Hypothermie, froid. Tout est évident ici. Vous devez vous protéger du froid, essayer de ne pas boire de boissons glacées et renoncer aux glaces.
4. La période de croissance. À l’adolescence, le timbre de la voix devient plus rude. Bien entendu, il est impossible de modifier ce processus.

Spectromètre et plus

L'appareil utilisé pour déterminer le timbre de la voix s'appelle un spectromètre. Son appareil comprend un microphone spécial et un amplificateur de son. Lors de son fonctionnement, le son est divisé en composants à l'aide de filtres électroacoustiques. L'ensemble de ce processus est affiché sur l'écran de l'appareil. Ensuite, l'appareil examine la composition du son de la parole dans certains formats, puisque c'est le format de la parole qui a un impact direct sur la reconnaissance du son de la voix lors du chant. Le plus souvent, l'appareil reconnaît le timbre d'une voix grâce à la façon dont les trois premières voyelles sont prononcées.

Comment connaître le timbre de votre voix ? Il est préférable de s'inscrire à plusieurs cours auprès d'un professionnel qualifié qui forme la voix chantée. Pour déterminer le timbre, ils utilisent des paramètres tels que l'endurance de la tessiture et quelques autres caractéristiques.

Afin de déterminer le timbre de la voix, le professeur de chant sélectionne des œuvres ayant des tessitures différentes. Cela vous permet de déterminer quelles hauteurs de notes conviennent le mieux à un chanteur particulier. En chantant plusieurs morceaux de musique ayant des octaves musicales différentes, vous pouvez déterminer lequel d'entre eux vous chantez facilement et confortablement, et lequel vous devez chanter en sollicitant vos cordes vocales. Chaque personne a tendance à jouer des notes d'une certaine hauteur. Seul un professeur expérimenté sera en mesure d’évaluer correctement la tessiture et le timbre de la voix de chaque chanteur par la manière dont il chante des notes individuelles dans une octave donnée, et nommera les principales différences entre la voix de fausset et la voix de poitrine ou le ténor et le baryton.

Le timbre comme personnalité

Il n’existe pas deux voix absolument identiques en termes de timbre. Ivan Levidov, spécialiste de la technologie du chant, affirme que « les principaux éléments caractéristiques du timbre de chaque voix sont une valeur constante qui ne change pas à partir du moment de la mutation de la voix ».
Parfois, sans voir une personne pendant longtemps, nous ne la reconnaissons pas, mais dès qu'elle parle, nous nous souvenons immédiatement de lui. Le timbre d’une voix détermine à lui seul en grande partie une personne. Le phoniatre français Jean Abitbol a même refusé un jour d'opérer une patiente - il pensait que changer sa voix changerait sa personnalité.

Qu'est-ce que le timbre

Le terme vient du français timbre (cloche). C'est une caractéristique psychoacoustique de la voix. Sa coloration exclusive. Par conséquent, lors de l'analyse de la maîtrise vocale, les définitions du dictionnaire de la peinture sont souvent utilisées - « couleur », « palette », « peintures ». Et ce sont ces nuances de « couleurs » qui permettent de distinguer les voix des gens. Même si la hauteur, le volume et la durée de leur son sont les mêmes.

De la densité de fermeture des cordes vocales, de leur longueur, largeur, élasticité et tension. Ce dernier est créé par la plasticité du muscle cricothyroïdien, que le professeur et otiatre impérial N.P. Simanovsky a qualifié de « musical », car il agit comme une cheville de violon.

Le timbre dépend aussi du volume de la trachée et de la forme du résonateur interne. Chaliapine avait donc un palais en forme de dôme, d'où le son était repoussé, comme celui d'une voûte de cathédrale. Et ce palais est devenu l'objet d'études non seulement par les phoniatres, mais aussi par les oto-rhino-laryngologistes, les anthropologues et les anatomistes.
Les harmoniques sont responsables de la « coloration » du timbre. Plus il y a d'harmoniques, plus la voix est « savoureuse ».

Harmoniques

Ce sont des sons au-dessus des sons. Une gorge entraînée produit deux sons simultanément : le ton et l'harmonique. Les harmoniques sont à haute fréquence et disposées selon les lois du « nombre d’or ». Ce que c'est? Lorsque nous regardons le visage d’une personne et le trouvons attrayant, cela signifie qu’il est « taillé » par nature proportionnellement à la proportion de ses parties. De la même manière, les harmoniques harmonisent le timbre de la voix à l'aide d'intervalles.

La voix semble gravir une échelle harmonique – d’une marche à l’autre. Il y a des pauses entre eux. « La première harmonique est à une octave du ton. Le second est plus petit. C'est un cinquième." Et de la même manière - par « étapes » d'harmoniques - l'oreille humaine ordinaire s'ajuste progressivement, ce qui peut initialement ne pas distinguer les harmoniques.

Comment est générée une réponse à une onde sonore.

Une personne moyenne est constituée à 60 % de substance liquide qui réagit au son par des vibrations. Le chercheur et photographe allemand du son (cymatique - de « kyma » - vague) Alexander Lauterwasser a mené une série d'expériences - il a joué des sons de différentes fréquences à proximité d'un réservoir - le cliquetis du matériel roulant, les cris des mouettes, des phrases des toccatas de Bach. Et il a enregistré la « réponse » des vagues de l’eau avec une caméra. Chaque son a donné naissance à son propre motif. Ainsi une personne vibre en suivant le timbre de sa voix.

De quoi parle-t-on

« Bouche », « gorge », « poitrine » et même « estomac ». Cette dernière est responsable de l’augmentation de la corpulence de la grande majorité des chanteurs d’opéra : ils « mettent leur voix sur leur ventre ». Et ils impliquent tout le corps dans le processus sonore. Comme un bébé. Quand il pleure, il résonne de la tête aux pieds. Avec l’âge, une personne devient « pressée ». La voix perd sa capacité à allumer tout le corps. Et ses vibrations « restent bloquées » au niveau de la gorge. Mais nous sommes créés par la nature comme un seul résonateur.

Comment le timbre révèle le locuteur

Rien que par le timbre, chacun de nous est capable d'évaluer les paramètres psychophysiques d'une personne. Des linguophysiologistes viennois ont confirmé expérimentalement que les gens ne peuvent juger que par leur voix - Un homme de grande taille ou court, dodu ou mince. Il est vrai qu'avec l'âge, il peut avoir des ratés, car le timbre personne joyeuse rajeunit votre voix de 10 ans. La colère et la peur vous font paraître plus vieille.

Il montrera le timbre et le niveau d'intelligence de l'interlocuteur, sa profession et son tempérament. Tout comme son état – heureux ou pas, malade ou en bonne santé, fatigué ou joyeux. Le timbre de la voix reflétera qui parle - un leader ou un disciple, un menteur ou un champion de la vérité, une personne envieuse ou une âme généreuse, s'il est capable de trahison ou s'il sera fidèle jusqu'à la tombe.

C'est précisément le lien entre le timbre et la confiance dans un partenaire qui intéressait les spécialistes de l'université de recherche canadienne McMaster University. Les participants à l'expérience ont eu l'occasion d'écouter les voix de 20 hommes et femmes. Un homme – un homme petit et insinuant – a été qualifié de « dangereux » par tout le monde. "Du point de vue de la stratégie sexuelle", a déclaré l'auteur du projet, Gillian O'Connor, "les deux sexes considèrent ce timbre comme un avertissement concernant de futures trahisons". La confiance était éveillée – le mâle le plus grand et la femelle la plus petite. Ils étaient considérés comme « fiables ».

Des chercheurs britanniques des universités de Liverpool et de Stirling, travaillant auprès de la tribu Hadza en Tanzanie, ont découvert que ceux dont la voix était plus grave avaient plus d'enfants. Ainsi, les « barytons » tanzaniens devançaient les « ténors » de deux enfants en moyenne. Scientifiques Université d'État L'État de New York a découvert une relation entre l'attrait sexuel du timbre des femmes et la fertilité.

Des psychologues de l'Université de Caroline du Sud, après avoir analysé des conversations téléphoniques, ont identifié des différences de timbres dans le processus de communication avec des êtres chers et indifférents. Ces derniers copiaient même les intonations de chacun, comme s'ils mettaient leurs voix sur la même onde sonore.

Les anthropologues de l'Université de Pennsylvanie - Sarah Wolf et David Poots - ont d'abord essayé de comprendre « comment les signes de masculinité influencent l'opinion d'une personne sur sa capacité à dominer ». Des expériences ont montré que les hommes aux voix au timbre grave sont perçus par les autres individus du même sexe comme des « chefs de file de la fierté ».

Le timbre au service de la politique

En 2012, les correspondants de la revue Proceedings of the Royal Society, en collaboration avec des technologues en relations publiques et des neuropsychologues, ont mené des enquêtes auprès d'Américains qui ont répondu à la question : « Quel timbre de voix les rend le plus dignes de confiance chez un homme politique ?

Timbre est l'une des compilations objectives que les agences de renseignement prennent en compte lors de l'élaboration des psychoportraits de criminels. Les profileurs du FBI et de la CIA prêtent attention à la façon dont la voix tremble et semble « trébucher ». Quand il s’agite et ne dit rien, le timbre devient spasmodique et indistinct. L’anxiété le rendra « arrogant », en haussant le ton. La dissonance cognitive s'exprimera par de fortes fluctuations vocales et démontrera une position précaire et une incertitude. Timbre intense - contrôle sur chaque étape. Notes métalliques - conviction. Augmentation du volume - le désir de supprimer. Mais le modèle de timbre de base reste inchangé pour toujours.

Unicité

Auparavant, les passeports des Italiens indiquaient le timbre de leur voix ainsi que leur date de naissance, leur taille, la couleur de leurs cheveux et de leurs yeux. De nos jours, les tribunaux américains et britanniques acceptent les enregistrements vocaux comme preuve de culpabilité/innocence. Pourquoi? Parce que le timbre est aussi unique que le code génétique d'une molécule d'ADN, le motif papillaire du bout des doigts ou la structure de l'oreillette.
Le timbre est si unique que les plus grandes banques du monde n'ont pas peur d'encoder les coffres-forts avec la voix de leurs propriétaires.

Regardez n’importe quelle peinture ou photographie. Mais aucun tableau n’aurait été réalisé s’il avait été entièrement peint avec la même peinture, sans nuances.
Regardez combien il y en a, ces nuances parlantes.
Des dizaines de nuances de la même couleur. Le son en a aussi.
La même note, le même son, la même hauteur, peuvent être joués par différents instruments de musique. Et bien que la hauteur du son soit exactement la même, on reconnaît soit la voix d'un violon, soit la voix d'une flûte, soit la voix d'une trompette, soit une voix humaine.
Comment faisons-nous cela?

Notre audition est aussi sensible que notre vue. Même le plus petit enfant, parmi tant d’autres voix, reconnaîtra immédiatement la voix de sa mère et ne la confondra pas avec celle de sa grand-mère. Nous reconnaissons nos amis et connaissances grâce à la voix au téléphone. Vous reconnaissez probablement immédiatement les voix de vos artistes et chanteurs préférés dès les premiers sons. Et on s'amuse tous ensemble, à deviner leurs voix dans une imitation ludique de l'artiste parodique. Pour parvenir à une similitude, il change la couleur de sa voix et de son timbre.
Et nous reconnaissons différents instruments de musique car chacun d’eux a sa propre coloration sonore. Le son peut être de la même hauteur, mais parfois avec un sifflement, parfois légèrement tintant, parfois doux, parfois rugueux. Une corde sonne différemment d’une plaque de métal, et un tuyau en bois sonne différemment d’un tuyau en cuivre. Après tout, chaque son a des connotations. Ces nuances sont des harmoniques et changent la « couleur » du son. La couleur du son est le timbre. Et chaque instrument de musique a le sien.
TIMBRE- un moyen important d'expression artistique. La même idée musicale, selon son incarnation de timbre, peut sonner avec différents degrés d'éclat, d'éclat, de douceur, de tendresse, de décision, de sévérité, de sévérité, etc. Ainsi, le timbre renforce l'impact émotionnel de la musique, aide à comprendre ses nuances sémantiques et contribue finalement à une divulgation plus profonde de l'image artistique.
Le changement de timbre, largement utilisé dans les compositions instrumentales, devient souvent facteur important expressivité musicale.
La classification initiale des timbres d'instruments d'orchestre consiste à les diviser en timbres purs (simples) et mixtes (complexes).
Le timbre est pur (simple) - le timbre des instruments solistes, ainsi que toutes les combinaisons à l'unisson d'instruments identiques. Le timbre pur est utilisé aussi bien en voix unique qu'en polyphonie (par exemple, ensembles d'accordéons ou d'accordéons à boutons, domras ou balalaïkas).
Le timbre est mixte (complexe) - résultat de combinaisons de divers instruments. Utilisé en monophonie et en polyphonie. De telles combinaisons sont utilisées pour modifier les qualités phoniques des voix et des ensembles et sont provoquées par des facteurs expressifs ou formatifs.
Dans diverses compositions d'un orchestre folklorique, la plus grande unité se retrouve dans les ensembles d'instruments identiques, ainsi que dans les instruments représentatifs d'une même famille. Les balalaïkas fusionnent de manière plus organique avec le groupe des domras, car l'exécution de techniques sur les domras, les balalaïkas, ainsi que sur instruments à percussion compter sur principes généraux production sonore : les sons courts sont exécutés par frappe (pincement) et les sons longs au moyen d'un trémolo.
Les instruments à vent (flûtes, hautbois) se marient très bien avec les accordéons à boutons et les accordéons. La diversité des timbres du son d'un accordéon (bayan) est due à la présence de registres. Certains d'entre eux ont reçu des noms similaires à certains instruments d'un orchestre symphonique : clarinette, basson, orgue, célesta, hautbois.
Le plus grand degré de similitude de timbre et d'unité du son se produit lorsque les instruments à vent et à percussion sont combinés.
LES RELATIONS TIMBRALES des instruments et ensembles orchestraux sont un concept qui détermine le degré de leur unité et de leur contraste lorsqu'ils sonnent simultanément.

Revenons à l'expérience représentée à la figure 74. Comme déjà mentionné, la partie libre de la règle ne crée du son que si elle vibre à une fréquence d'au moins 16 Hz. Déplaçons la règle vers le bas dans l'étau (raccourcissant ainsi la partie supérieure) et mettons-la en mouvement oscillatoire. Notez que la fréquence d’oscillation de la règle a augmenté et que le son qu’elle produit est devenu plus aigu. En continuant à raccourcir périodiquement la partie oscillante de la règle, nous veillerons à ce que le son augmente à mesure que la fréquence d'oscillation augmente.

Vérifions cette conclusion à l'aide d'une autre expérience. Prenons un disque denté (Fig. 79, a), utilisons un dispositif spécial pour le faire tourner et touchons le bord denté avec une fine plaque de carton (Fig. 79, b). Sous l'influence des dents du disque rotatif, le plateau commencera à fonctionner oscillations forcées, nous faisant entendre un son. Augmentons la vitesse de rotation du disque, et la plaque vibrera plus souvent, et le son qu'elle produira sera plus élevé.

Riz. 79. Etude de la dépendance de la hauteur du son sur la fréquence de vibration de la source

Sur la base de l'expérience décrite, nous pouvons conclure que la hauteur du son dépend de la fréquence de vibration : plus la fréquence de vibration de la source sonore est élevée, plus le son qu'elle produit est élevé.

Rappelons que les branches d'un diapason effectuent des oscillations harmoniques (sinusoïdales), qui sont le type d'oscillations le plus simple. De telles vibrations n'ont qu'une seule fréquence strictement définie. Le son d’un diapason est un son pur.

• Un son pur est le son d'une source qui fait vibrer des harmoniques à la même fréquence.

Les sons provenant d'autres sources (par exemple, les sons de divers instruments de musique, les voix des gens, le son d'une sirène et bien d'autres) représentent un ensemble de vibrations harmoniques de différentes fréquences, c'est-à-dire un ensemble de sons purs.

La fréquence la plus basse (c'est-à-dire la plus petite) d'un son aussi complexe est appelée la fréquence fondamentale, et le son correspondant d'une certaine hauteur est le ton fondamental (parfois on l'appelle simplement le ton). La hauteur d'un son complexe est déterminée précisément par la hauteur de sa tonalité fondamentale.

Toutes les autres tonalités d’un son complexe sont appelées harmoniques. Les fréquences de toutes les harmoniques d'un son donné sont un nombre entier de fois supérieures à la fréquence de sa tonalité fondamentale (elles sont donc également appelées tonalités harmoniques supérieures).

Les harmoniques déterminent le timbre d'un son, c'est-à-dire sa qualité qui permet de distinguer les sons de certaines sources des sons d'autres. Par exemple, on distingue facilement le son d’un piano de celui d’un violon, même si ces sons ont la même hauteur, c’est-à-dire la même fréquence fondamentale. La différence entre ces sons est due à un ensemble différent d'harmoniques (l'ensemble d'harmoniques provenant de différentes sources peut différer par le nombre d'harmoniques, leurs amplitudes, le déphasage entre elles et le spectre de fréquences).

Ainsi, la hauteur d'un son est déterminée par la fréquence de sa tonalité fondamentale : plus la fréquence de la tonalité fondamentale est élevée, plus le son est aigu.

Le timbre d'un son est déterminé par l'ensemble de ses harmoniques.

Pour savoir de quoi dépend le volume sonore, revenons à l’expérience représentée à la figure 76. Une petite boule accrochée à un fil est rapprochée d’une branche du diapason, et l’autre est légèrement frappée avec un marteau. Les deux branches du diapason se mettent à vibrer. Un petit bruit se fait entendre. La balle rebondit sur la branche oscillante sur une courte distance. Puis le diapason est étouffé et frappé à nouveau, mais beaucoup plus fort que la première fois. Maintenant, le diapason sonne plus fort et la balle rebondit sur une plus grande distance, ce qui indique une plus grande amplitude de vibration des branches.

Cette expérience et bien d'autres nous permettent de conclure que le volume du son dépend de l'amplitude des vibrations : plus l'amplitude des vibrations est grande, plus le son est fort.

Dans l'expérience considérée, les fréquences de vibration des deux sons - faibles et forts - sont les mêmes, puisque leur source est le même diapason. Mais si nous comparons des sons de différentes fréquences, en plus de l'amplitude des vibrations, nous devrons prendre en compte un autre facteur qui affecte le volume. Le fait est que la sensibilité de l'oreille humaine aux sons de différentes fréquences est différente. Avec les mêmes amplitudes, les sons dont les fréquences se situent entre 1 000 et 5 000 Hz sont perçus comme plus forts. Par conséquent, par exemple, une valeur élevée voix féminine avec une fréquence de 1000 Hz sera plus fort pour notre oreille qu'un faible mâle avec une fréquence de 200 Hz, même si les amplitudes de vibration des cordes vocales sont les mêmes dans les deux cas. Le volume d'un son dépend aussi de sa durée et de caractéristiques individuelles auditeur.

• A amplitudes égales, la voix d'une femme, qui a une fréquence plus élevée que celle d'un homme, est perçue comme plus forte.

Le volume sonore est une qualité subjective de la sensation auditive qui permet de classer tous les sons sur une échelle allant de faible à fort.

L'unité d'intensité sonore s'appelle le sommeil. Dans les problèmes pratiques, le volume sonore est généralement caractérisé par le niveau de pression acoustique, mesuré en bels (B) ou en décibels (dB), constituant un dixième de bel.

Par exemple, le son généré en feuilletant un journal correspond à un niveau de pression acoustique d'environ 20 dB, le son d'un réveil - environ 80 dB, le bruit d'un moteur d'avion - environ 130 dB (un son aussi fort provoque douleur chez une personne).

L'exposition systématique d'une personne à des sons forts, notamment au bruit (un ensemble de sons de volumes, hauteurs, timbres différents), nuit à sa santé.

Dans les zones bruyantes, de nombreuses personnes présentent des symptômes du mal du bruit : augmentation de l'excitabilité nerveuse, fatigue, hypertension artérielle. C'est pourquoi, dans les grandes villes, il est nécessaire de prendre des mesures spéciales pour réduire le bruit, par exemple en interdisant signaux sonores voitures.

Des questions

• Dans quel but les expériences représentées dans les figures 74 et 79 ont-elles été réalisées ? Quelle conclusion a-t-on tiré des résultats de ces expériences ?
• Comment pouvez-vous vérifier expérimentalement que parmi deux diapasons, le son le plus aigu est produit par celui dont la fréquence naturelle est la plus élevée ? (Les fréquences sur les diapasons ne sont pas indiquées.)
• De quoi dépend la hauteur du son ?
• Comment le volume d'un son changera-t-il si l'amplitude de ses oscillations sources est réduite ?
• À quelle fréquence sonore - 500 Hz ou 3 000 Hz - l'oreille humaine percevra-t-elle comme plus forte étant donné les mêmes amplitudes de vibration des sources de ces sons ?
• Qu'est-ce qui détermine le volume du son ?
• Comment l’exposition systématique à des sons forts affecte-t-elle la santé humaine ?

Exercice 29

• Quel insecte bat des ailes le plus souvent en vol : un bourdon, un moustique ou une mouche ? Pourquoi penses-tu ça?
• Les dents d'une scie circulaire rotative créent une onde sonore dans l'air. Comment la hauteur du son émis par la scie changera-t-elle lorsqu'elle tourne au ralenti si elle commence à scier une planche épaisse de bois dense ? Pourquoi?
• On sait que plus une corde de guitare est tendue, plus le son qu’elle produit est aigu. Comment la hauteur des cordes de guitare changera-t-elle si la température ambiante augmente de manière significative ? Expliquez votre réponse.