Dans une leçon précédente, j'ai expliqué qu'un son était le produit d'une déformation de l'air qui se propageait sous forme d'onde.

J'ai menti.

Pour être plus précis, je n'ai pas menti, j'ai grossièrement simplifié la réalité dans un but pédagogique.

Un son, ce n'est pas une onde, c'est la somme de plusieurs ondes.

Un exemple sera plus parlant : imaginez une corde de ukulélé réglée pour vibrer à très précisément 440 Hz.

Si on filmait la corde en train de vibrer au ralenti, on s'attendrait probablement à voir quelque chose comme ça :

Or, si la corde, en pratique, vibrait réellement de cette manière, voici le son que l'on entendrait :

Je veux bien manger mon biniou sans assaisonnement si vous dénichez un Ukulélé qui sonne comme ça.

Aucun phénomène naturel ne vibre naturellement de manière aussi pure et stable.

Si votre guitare / piano / basse / ukulélé / flûte à bec sonne différemment de ce son robotique, froid et impersonnel, c'est parce que la même corde, en pratique, ressemble plutôt à ça :

Ça à l'air plutôt chaotique, mais il n'en est rien !

Notre corde est toujours déformée par l'oscillation originale, et également par toute une série d'oscillations secondaires qui se superposent.

Somme des ondes déformant une corde

Revenons à notre corde et observons la en détail.

Si on pouvait magiquement (ou grâce à un procédé mathématique qu'il serait hors-sujet d'aborder ici) séparer les différentes vibrations, on observerait quelque chose comme ça.

Exercice : tâchez d'estimer au doigt mouillé la fréquence de chaque oscillation.

Pour vous simplifier le calcul, j'ai fait en sorte que la fréquence de l'oscillation principale soit de 0,1 Hz (= 1 oscillation toutes les dix secondes).

Quelle est la fréquence de la seconde oscillation ? Celle de la troisième ? Vous séchez ?

Eh bien c'est assez simple. Quand la première oscillation fait un aller-retour, la deuxième oscillation en fait… deux, ce qui nous donne une fréquence de 0,2 Hz.

Dans le même temps, la troisième oscillation fait trois aller-retour (0,3 Hz) ; La quatrième en fait quatre (0,4 Hz) ; etc.

On comprendra que la fréquence de la n^ième oscillation est de n fois la fréquence de la première.

Fondamentale et harmoniques composent la suite harmonique

Quand je pince une corde de guitare, le son produit est toujours composé d'une superposition de vibrations.

La vibration principale est nommée la fondamentale et les autres sont des harmoniques.

La fréquence des harmoniques est liée à celle de la fondamentale (exemple avec un son de 100 Hz) :

Peu importe la fréquence de la fondamentale, la fréquence de la n^ième harmonique sera de n fois cette fréquence.

Toutes les harmoniques n'ont pas forcément la même amplitude.

La suite est théoriquement infinie mais en pratique, plus on avance dans la suite, et moins les harmoniques sont audibles.

Qu'est-ce que la suite harmonique et la Poste ont en commun ?

…ce sont elles qui donnent le timbre. (badoum tsssss)

C'est la composition précise de cette suite harmonique – c'est à dire à quel point chaque harmonique est plus ou moins audible par rapport aux autres – qui donne à un son son timbre.

Bien, mais en quoi l'existence de la suite harmonique est-elle liée à la notion de consonance ?