Comprendre le Son : Propriétés, Phénomènes et Traitement

La nature du son

Le son est une vibration qui se propage dans l'air. Appliquez les mêmes principes que lorsque l'on jette une pierre dans une mare : la perturbation causée par la pierre fait remuer l'eau dans toutes les directions jusqu'à ce que son amplitude soit si petite qu'elle cesse d'être perçue.

La Fréquence du Son

Le nombre de fois que cette vibration est produite par seconde est ce qui est connu sous le nom de fréquence. La fréquence du son est mesurée en Hertz (Hz). Une personne avec des oreilles en bonne santé peut entendre des fréquences de 20 à 20 000 Hz.

Lorsque ces vibrations de l'air atteignent nos oreilles, celles-ci les transforment en signaux électriques qui peuvent être compris par notre cerveau. Un microphone fonctionne de façon similaire : il transforme les vibrations acoustiques en énergie afin qu'elles puissent être entreposées, manipulées et reproduites. Ce signal est appelé signal analogique.

La forme d'onde la plus simple est appelée onde sinusoïdale, caractérisée par une fréquence et une amplitude constantes. Ces ondes sont couramment utilisées pour les études, car tout signal peut être décomposé en une série de ces ondes par transformée de Fourier.

L'Amplitude Sonore

L'amplitude d'une onde nous renseigne sur la force ou la puissance du signal. L'unité de mesure de cette force est le décibel (dB).

L'oreille a besoin d'un pourcentage élevé de variations de l'intensité d'un son pour détecter un léger changement dans l'intensité perçue, ce qui indique que la sensibilité de l'oreille est logarithmique. Pour avoir une idée : une augmentation de seulement 3 dB double la force d'un son, mais nous ne percevons qu'une légère augmentation. Il faut une augmentation de 10 dB pour que nos oreilles perçoivent le son avec deux fois l'intensité.

L'Écho Sonore

C'est le phénomène par lequel, en raison de la réflexion des ondes sonores, nos oreilles peuvent percevoir les sons plus d'une fois.

Pour le percevoir, la distance entre la source sonore et la surface réfléchissante doit être de 17 mètres ou plus.

La Réverbération

C'est le phénomène par lequel les sons sont prolongés un peu après avoir été émis, suite à la superposition des ondes sonores incidentes et réfléchies. Le temps qu'il dure est appelé le temps de réverbération.

La Résonance Acoustique

C'est le phénomène par lequel un corps en vibration, à l'approche d'une fréquence sonore égale à celle qu'il peut produire, entre en résonance.

Le corps qui vibre par résonance est appelé résonateur. La vibration qui l'initie est appelée vibration conductrice.

Le Masquage Sonore

Lorsque l'oreille est exposée à deux ou plusieurs sons simultanés, il est possible que l'un d'entre eux masque les autres. Plus précisément, il devrait être défini comme un effet produit dans la perception du son lorsque vous entendez deux sons d'intensités différentes en même temps. Dans ce cas, le son le plus faible devient inaudible, car le cerveau ne traite que le son masquant.

Le son de niveau élevé a un effet masquant plus important si le son faible a une fréquence proche.

Conversion Numérique-Analogique (CNA)

En électronique, c'est un dispositif qui convertit un signal numérique (souvent binaire) en un signal analogique (tension ou charge électrique en général). Les convertisseurs numérique-analogique (CNA) sont des interfaces entre le monde numérique et le monde analogique de la vie réelle. L'opération inverse est réalisée par un convertisseur analogique-numérique (CAN).

Ce type de convertisseurs est utilisé dans les lecteurs audio de toutes sortes, car les signaux audio sont désormais stockés sous forme numérique (par exemple, MP3 et CD). Pour être entendues par les haut-parleurs, les données doivent être converties en un signal analogique. Les convertisseurs numérique-analogique (CNA) peuvent également être trouvés dans les lecteurs CD, les lecteurs de musique numériques, les cartes son PC, etc.

Les Enveloppes Sonores (ADSR)

Le son n'est pas un phénomène statique. Bien au contraire, généralement, toutes les composantes de fréquence d'un son ont leur propre vie, en ce sens que leur comportement devient indépendant (ou presque indépendant) dans le temps. Cela signifie que chaque partie suit un chemin ou une enveloppe particulière de son évolution temporelle. Dans le domaine temporel, le son dans son ensemble a également une enveloppe de performance définie par son amplitude. L'enveloppe la plus générique est appelée l'enveloppe ADSR (Attaque, Decay, Sustain, Release).

La section suivante décrit chaque phase de cette enveloppe :

• Attaque (Attack) : Le temps qu'il faut au signal pour atteindre son apogée.
• Déclin (Decay) : Le temps qu'il faut au signal pour se stabiliser après l'attaque.
• Maintien (Sustain) : La durée pendant laquelle le signal reste stable.
• Relâchement (Release) : Le temps que prend le signal pour s'estomper jusqu'à zéro.