Qu'est-ce que « Spectre et timbre » ? — Physique

Définition 21.14 Physique du lycée · Chapitre 21 — Son et acoustique

Le spectre d’un son est le diagramme en barres de ses harmoniques : une barre par $f_n$ , dont la longueur mesure l’intensité de cet harmonique. L’oreille entend $f_1$ comme la hauteur et le mélange des intensités comme le timbre — la couleur du son : des instruments jouant la même note partagent $f_1$ , ne différant que par leurs spectres.

Le même la (220\, Hz) : formes d’onde (haut), spectres (bas) — même fondamental et même hauteur ; l’échelle d’harmoniques du violon est son timbre. — Le même la ( $220\,\mathrm{Hz}$ ) : formes d’onde (haut), spectres (bas) — même fondamental et même hauteur ; l’échelle d’harmoniques du violon est son timbre.

Exemples

Exemple 21.15 (Pourquoi vous reconnaissez l’appelant)

Le la d’une flûte est presque un son pur ; un violon frottant le même $220\,\mathrm{Hz}$ ajoute de forts harmoniques à $440\,\mathrm{Hz}\text{, }660\,\mathrm{Hz}\text{ and }880\,\mathrm{Hz}$ . Même hauteur et même intensité sonore, pourtant personne ne les confond : une voix, elle aussi, est un spectre que l’on connaît par cœur.

Exemple 21.19 (La corde de la d’un violon)

La corde de la d’un violon a $L = 32.8\,\mathrm{cm}$ et sonne $f_1 = 440\,\mathrm{Hz}$ : les ondes y courent à $v = 2Lf_1 = 2 \times 0.328 \times 440 \approx 289\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ — fixée par la tension et la masse, accordée par la cheville. Appuyer un doigt raccourcit $L$ et élève chaque $f_n$ d’un coup : le spectre glisse vers le haut.

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