On dit des sons aigus, graves ou médium qu'ils n'ont pas la même hauteur. L'une des composantes de la hauteur d'un son est la fréquence. Pour mieux comprendre la différence grave-aigu, replongeons dans le monde des fréquences d'ondes.
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| Fréquences des notes dans deux systèmes, celui de la juste intonation et celui de la gamme tempérée (qui est basée sur l'octave découpé en 12 tons). © L'internaute |
Basse fréquence, son grave
Avant de voir à quoi correspond la fréquence des ondes sonores, commençons par un grand principe : Plus la fréquence de l'onde est faible, plus le son est grave et inversement.Très bien, maintenant comprenons pourquoi.
Tout d'abord, les fréquences s'expriment en Hertz (Hz).
Puisqu'une onde sonore correspond à une variation de pression du milieu, cette onde peut être graphiquement représentée par une courbe.
Imaginez une courbe sinusoïdale. L'espace qui sépare deux sommets est le même
sur toute la courbe, on l'appelle une période. La
fréquence correspond tout simplement au nombre de
périodes répétées en une seconde. Par exemple pour
le La du diapason, dont la fréquence est 440 Hz,
une période se répète 440 fois en une seule seconde.
Variations de fréquences
Si vous croisez deux violonistes qui tentent de s'accorder et surprenez l'un deux dire à son collègue "Non, tu es trop bas !", vous saurez qu'il veut lui dire que la note jouée est fausse et que la fréquence est sans doute trop faible.
Encore un bémol dans la bonne compréhension des fréquences ?
Comment les musiciens parviennent à jouer juste ? Le principe est simple, mais la pratique l'est moins... Pour les instruments à cordes frottées, comme le violon, le violoncelle, etc., c'est la tension et la longueur de la corde qui déterminent la fréquence du son.
Ainsi, plus les cordes sont tendues et courtes plus le son est aigu. Comment font-ils pour raccourcir leurs cordes ? Tout simplement en posant fermement leurs doigts sur les cordes pour réduire leurs longueurs. Voila ce qui explique pourquoi quand les doigts sont posés près du chevalet d'un violon, le son est très aigu.
De plus, pour jouer une note juste, le musicien doit placer son doigt au niveau d'une fraction entière de la longueur de la corde car de cette manière la vibration crée une note en harmonie avec celle de la corde vide. Ce principe est vieux comme le monde, du moins vieux comme Pythagore qui l'a mis en évidence.
Les fréquences que nous entendons
Nous n'entendons pas tous les bruits et n'imaginez surtout pas que ce que nous appelons le silence correspond à une fréquence zéro.
En effet, les êtres vivants n'ont pas la même acuité auditive. L'oreille humaine n'entend que les sons dont la fréquence est comprise entre 20 Hz et 20 000 Hz. Les sons dont la fréquence est inférieure à 20 Hz sont appelés les infra-sons et ceux supérieurs à 20 000 Hz, les ultra-sons.
La plage des fréquences audibles est différente pour chaque être vivant. Nous ne parvenons plus à saisir le moindre son au-delà des 20 000 Hz, mais les chats peuvent, eux, en percevoir jusqu'à 25 000 Hz, les chiens 35 000 Hz et les chauves-souris 100 000 Hz.
