Sons musicaux

Préambule.
Comment écouter les exemples sonores inclus dans les pages de ce site.

Cette page et les suivantes donnent de nombreux exemples sonores pour illlustrer le texte.
Vous serez invité à cliquer sur des images de haut-parleurs comme celle-ci :
qui produiront des sons dans les haut-parleurs reliés à votre ordinateur
si toutefois vous avez préalablement mis sous tension votre système son.

L'écoute ne peut être effective que si votre ordinateur est équipé d'un logiciel nommé "lecteur de son".
Il en existe de nombreux. Pour les systèmes sous Windows c'est le plus souvent "Windows Media Player".
Mais on peut en installer d'autres.

Les formats "son" des exemples sonores de ce site sont divers :
Soit : "mp3" exemple : , soit : "mid" exemple : , soit : "wav" exemple :

Cliquez sur les HP ci-dessus.
Si aucun son ne se fait entendre pour l'un ou plusieurs de ces HP,
c'est que le lecteur actuellement en fonction dans votre ordinateur ne convient pas à ce format son.

Nous ne pouvons pas un changer un dans votre ordinateur à votre place.
Il faudra que vous fassiez le cécessaire.

Pensez à refermer les fenêtres qui s'ouvrent à chaque son !

A propos de nomenclature
Vous trouverez souvent dans les textes des pages qui suivent consacrées à la musique
les noms habituels des notes : do ré mi fa sol la si
alors même que ces noms n'ont pas encore été définis dans ce cours.
Ils le seront, rassurez-vous.

C'est que la définition des notes ne peut être donnée avant que les processus
qui ont conduit les musiciens à fixer le concept même de "note" n'aient été décrits.

De même que les noms des intervalles :
"Seconde", "Tierce","Quarte","Quinte","Sixte","Septième","Octave"...
seront évoqués et même définis,
avant même que l'on puisse vous en donner l'étymologie.

Il en sera de même pour l'écriture des notes sur une portée
que le Lecteur n'est pas encore censé connaître :

Ce sont des illustrations musicales à l'intention des lecteurs qui connaissent le solfège.
Afin de leur permettre de relier les notions exposées ici
à leurs connaissances musicales.

Pour les autres, ces exemples sur portée musicale,
accompagnés des sons qui leur correspondent,
les aideront à se familiariser progressivement avec cette écriture.

Parler des notes , intervalles et portées sans les avoir définis avant
peut apparaître une démarche peu orthodoxe...

Cependant, définir les noms donnés aux notes d'une gamme
exige d'avoir défini celui d' "intervalle".
Car les notes des gammes sont générées par des suites d'intervalles.

Et, pour définir préalablement les intervalles et en donner des exemples
on est contraint d'utiliser les notes des gammes musicales en vigueur.
Plutôt qu'en inventer d'autres...

Quant aux portées, elles éclaireront rapidement ceux qui savent les lire
mais elles ne sont pas totalement hermétiques pour les autres.
L'intuition fait vite repérer les représentations de la hauteur et de durée des notes.
Un cours sera réservé à ces représentations plus loin :

Malheureusement, on ne peut pas tout faire à la fois !

Pré-requis

L'étude physique des sons a été faite sur ce site au chapitre précédent .
Ce précédent chapitre contient les bases de l'acoustique qui facilitent la compréhension de la suite
Voici les éléments pré-recquis qui renvoient spécifiquement aux rubriques précédemment exposées.:

Sujets traités dans la page précédentee	Lien
Ce que nous entendons par "son"
Production & propagation
Traitement amplification, etc..
Sonie & Tonie
Diagramme temporel
Rapport entre sensation et puissance
Tonie. Sons Graves, sons Aigus
Le "timbre" d'un son
Spectre harmonique d'un son. Fondamentale. Harmoniques
Analyseur harmonique
Modes vibratoires : Onde - demi-onde - etc..
Pendules
Résonance

Lien direct à la page précédente :

Sons & Musique

Peut-on dire d'un son qu'il est musical ?

Joué tout seul, un son constitue rarement une musique.
Tout au plus peut-on demander à ce qu'il ne heurte pas l'oreille.
Qu'il ne soit pas "cacophonique"
Quoique certaines "musiques" en font leurs choux gras, mais ... à chacun ses goûts.

A l'inverse, il existe des sons "purs" constitués par un phénomène vibratoire sinusoïdal .

Mais ils sont rares dans la Nature (Ex. le chant du crapaud)
On les génère en laboratoire ou, dans le cas des pages de ce site,
par un logiciel pouvant générer des fichiers *.mp3

Voici, par exemple, son sinusoïdal de fréquence 440 Hz
D'abord l'image du signal (diagramme temporel) fournie par ce logiciel

Écoutez-le en cliquant sur le HP ci-contre :
Musicalement, peu d'intérêt.

Le timbre

Le son sinusoïdal précédent est engendré par une simple fonction sinusoïdale.
Il est uniquement caractérisé par sa fréquence et son amplitude.

Voici un son de même fréquence que le précédent, mais produit par un piano.
Touche n° 49 - Nommé "La3" par les musiciens
Qui l'inscrivent ainsi sur la portée :

Pour l'entendre, cliquez sur ce haut-parleur :
Comparez avec le son sinusoïdal précédent de même fréquence :

Ces deux sons ont même hauteur (c.à.d. "même tonie" , même fréquence)
mais nous percevons nettement une différence entre-eux.

Les musiciens nomment "timbre" cette caractéristique qui nous permet de reconnaître
l'instrument qui produit le son, le chanteur, ou même, pour chacun d'entre nous : une voix au téléphone.

La pysique (acoustique) a montré que le timbre d'un son dépend de la composition de son spectre harmonique.

Tout son est la somme de sons purement sinusoïdaux
dont les fréquences sont des multiples entiers d'une fréquence F1.

F1 ; 2×F1 ; 3×F1 ; 4×F1 ; etc...

La fig. suivante montre le type de représentation graphique habituel
permettant de caractériser visuellement le timbre d'un son.

Spectre harmonique d'un son

La composante de plus basse fréquence (ici F1) se nomme "Fondamentale"
Les suivantes se nomment : "Harmonique 2" ; "Harmonique 3" ; etc...

Le timbre d'un son est caractérisé par ces proportions
d'amplitude de chaque harmonique à l'amplitude de la fondamentale.

L'oreille sait physiquement distinguer
les proportions des amplitudes de chaque harmonique du son entendu
et d'y reconnaître une voix familière, le bruit caractéristique d'un objet,
etc.
Bien entendu, nous n'avons aucune conscience de ce mécanisme.
Nous n'en percevons quele résultat.
On imagine l'importance de cette faculté dans la vie primitive.
Faculté que nous partageons avec les animaux.
Tout chien reconnait la Voix de son Maître !

Des machines nommées "analyseurs harmoniques"
sont capables de mesurer automatiquement lesdites proportions,
de les comparer à des registres de spectres harmoniques connus
et, par exemple, d'identifier un individu fiché
par l'analyse spectrale de sa voix au téléphone .

C'est la fréquence de la fondamentale qui détermine la tonie

d'un son complexe.

Quelques exemple sonores pour illustrer cette notion de "timbre".
Voici une même suite de sons jouée par divers instruments.
La hauteur des notes ne varie pas d'une séquence à l'autre.
Seul le timbre est différent.

Harmonica : Trompette : Violon : Orgue : Piano :
N'oubliez pas de mettre en marche le périphérique son
rattaché à votre ordinateur !
Les musiciens, et pas seulement eux,
savent identifier les timbres des instruments qui les produisent.
Et vous ?

Pour plus de précisions sur le timbre lié à la composition spectrale des sons,
reportez-vous à la séquence correspondante de notre étude du son, accessible en cliquant ici :

L'enveloppe

Une seconde caractéristique nous permettant de reconnaître un son est son enveloppe.

On peut distinguer trois phases par ordre chronologique :

L'attaque
Le déclin ( decay)
Le soutien ( sustain)
L'extinction ( release)

Exemples
Chronogrammes donnant l'Amplitude en fonction du Temps
Gradués en secondes
(Ex. 0,15 pour 15 centièmes de seconde ou 150 ms)

Piano	Violon

Piano	Violon

Déclin lent (si la touche est tenue)	Maintien constant (tant que l'archet glisse sur la corde)
Attaque abrupte : 0,02 s = 20 ms	Attaque douce : 0,10 s = 100 ms

La tonie

Il s'agit de ce que les musiciens nomme la "hauteur" d'un son.
C'est à dire le fait d'être plus ou moins aigu ou plus ou moins grave.
Le nom utilisé par les acousticiens est "tonie".

La physique a montré que la tonie est liée à la fréquence de la fondamentale du son considéré.
Mais, la notion de "fréquence" est peu utilisée en musique.

Voici un « La » (touche 49 d’un piano).
(C’est le « La₃ » des musiciens, qui a pour fréquence 440 Hz, selon une convention internationale.)

Pour l'entendre, cliquez sur ce haut-parleur :
Voici maintenant une note de hauteur (tonie) un peu supérieure (495 Hz), le si₃ des musiciens :

Synonymes :
Le second est plus aigu que le premier.
Le premler est plus grave que le sesonc.
La tonie du second est plus haute que celle du premier.
La fréquence de premier est plus basse que celle su second.

Les intervalles

Dans le langage musical, on nomme "intervalle"
la différence de "tonie" entre deux sons.

Les intervalles entre notes musicales peuvent être plus ou moins grands.

Exemples
*Sons*	Cliquez ici pour les écouter
Le "La₃" des musiciens :
Le "Si₃" des musiciens :
Le "Do4" des musiciens :

Exercice Comparer à l'oreille les intervalles suivants. Quel est le plus grand ?	Réponses
La-Si et La-Do
La-Si et Si-Do

Unisson

C'esten fait un "non-intervalle".

Si deux ou plusieurs instruments jouent chacun une ou une suite de notes
dont les fondamentales sont de même fréquence F
on dit qu'ils "jouent à l'unisson".

L'exemple sonore qui suit présente les notes do re mi fa sol jouées :

deux fois par un piano
deux fois à la trompette
deux fois piano & trompette à l'unisson

On remarquera dans les séquences à l'unisson que :

L'attaque du piano étant plus forte que celle de la trompette,
c'est surtout lui que l'on entend le plus au début.
Le relâchement ( release) de la trompette étant plus long que celui du piano,
on entend davantage la trompette que le piano.vers la fin de la séquence.

Intervalles et rapports de fréquence

Dans le présent cours, nous adoptons d'abord le point de vue de la physique
Tout en le reliant à chaque pas aux qualificatifs des musiciens.

Nous sommes donc, pour commencer, dans la physique.

La perception auditive d'intervalle entre deux notes de musique
est uniquement fonction du rapport numérique des fréquences des deux notes.

Le rapport des fréquences de deux notes à l'unisson (même fréquence) est 1.

Conformément aux principes de l'harmonie de Pythagore (Aperçu ici : )
nos allons examiner les intervalles entre notes dont les fréquences sont dans des rapports simples.

En commençant par l'intervalle nommé Octave par les musiciens Rapport : 2
Puis par la Quinte : rapport 3/2 = 1,500
Dite Quinte Pure, car d'autres rapports de quinte, très proches de 3/2=1,5,
on dû être adoptés pour des raisons d'homogénéité harmonique dans certaines gammes.
Nous en reparlerons plus loin...

Les dénominations "Octave" et "Quinte" seront justifiées après l'étude des gammes.

Les Octaves
Autre intervalle intéressant : l'Octave des musiciens
Il s'agit de tout intervalle entre deux notes dont les fréquences sont dans le rapport 2 (ou 1/2).
Octave montante si la seconde a une fréquence double de celle de la la première.
Octave descendante si la fréquence de la seconde note est la moitié de celle de la première.

Voici, pour l'exemple, quelques intervalles d'octave partant de diverses notes.
Ce sont des octaves montantes, sauf la dernière qui est descendante.

La partition pour les musiciens :
.
Le dernier exemple est celui d'une octave inversée (le second son est une octave en dessous du premier)

Le son suivant présente des sons sinusoïdaux d'amplitude constante
dont les fréquences vont de 220 Hz (le La2 des musiciens) à 7040 Hz en doublant à chaque fois.
(220×2⁵ = 7040 Hz ; 7040 Mz est à 5 octaves au-dessus de 220 Hz)

Ce 7040 Hz est extrêmement aigu, quasiment inaudible, hors des registres musicaux habituels.

Exercice

Imaginez le son de la note à une Octave au-dessus de celle-ci :

Réponse :

Nous verrons bientôt l'utilisation de cet intervalle particulièrement simple
pour constituer des gammes.

Les Quintes

Par définition, un intervalle de quinte correspond à deux sons
dont les fréquences F1 F2 sont dans le rapport
F2/F1 = 3/2 (quinte montante)
ou
F2/F1 = 2/3(quinte descendante)

F2/F1 = 3/2

Voici une série de notes générée par un logiciel qui produit des fréquences sinusoïdales
dont on peut régmer à sa guise amplitude et fréquence.
Ce logiciel produit des fichiers audio que vous entendrez en cliquant sur les

Voici deux sons sinusoïdaux de fréquences 440 Hz et 660 Hz
660/440 = 3/2 = 1,5
Ils sont donc à intervalle de quinte

Ecoutons ces deux sons successivement (quinte mélodique)
puis simultanément (quinte harmonique)

Voici deux sons sinusoïdaux aux fréquences 660 et 990 Hz
990 / 660 = 3/2
Ils sont aussi à intervalle de quinte

Ecoutons ces deux sons successivement (quinte mélodique)
puis simultanément (quinte harmonique)

Même rapport de fréquences : Même intervalle entre ces notes !

Un autre exemple au piano : Sol-Re puis Do-Sol :

Parvenez-vous à reconnaître d'oreille ce tintervalle ?
Il est très important pour la suite.

Les musiciens le nomment "intervalle de quinte.
ou plus précisément "quinte pure",
car ils ont été amenés, pour diverses réisons que nous examinerons plusloin,
à définir des quintes très légèrement différentes de celle que nous venons de définir par le rapport 3/2.

La suite éclairera sur ces détails ainsi que sur l'étymologie du mot "quinte".

Exercice

Imaginez le son de la note à une Quinte au-dessus de celle-ci :

Réponse :

Une manière de générer une Quinte

On part d'un son quelconque
(P.ex. le la3 ; F = 440 Hz des musiciens)
On crée un son interméfiaire dont la fréquence est triple du précédent.
(Partant du La3, ce son intermédiaire aura donc pour fréquence 1320 Hz)
(Les musiciens reconnaissent cettenote comme un Mi5)
On génère maintenant le son à l'octave inférieure du Mi5
(ce sera le Mi4)
Sa fréquence sera la moitié de celle du Mi5 (1320/2 = 660Hz)
(F × 3)/2 = F × 3/2
On a bien une quinte entre le la3 initial et le Mi3 final.

Voici l'illustration des opérations précédentes
par la partition (pour musiciens)
suivie du son correspondant.

Voici, les notes :

(Les notes sont désignées par les noms qui leur ont été attribués par les musiciens : )

Voici la musique correpondante :
La quinte entendue au final est La3-Mi4

A partir du son La3 on a généré le son Mi5

Cet exercice n'est pas anodin.
Il nous servira expliquer le processus de création des gammes
(le cycle des quintes).

Les Tierces

Par définition, un intervalle de tierce correspond à deux sons
dont les fréquences F1 F2 sont dans le rapport
F2/F1 = 5/4 (tierce montante)
ou
F2/F1 = 2/3 (tierce descendante)

F2/F1 = 5/4

On nomme "tierce pure" l'intervalle qui correspond à une rapport de fréquences 5/4.

Voici deux sons sinusoïdaux aux fréquences :
440 Hz et 550 Hz
550/440 = 5/4
Ils sont à intervalle de tierce

440 Hz
550 Hz
Les deux simultanément (accord)

Nota : L'intervalle de quinte a été jugé dissonnant au Moyen-Age.
Peut-être en raison des battements

qu'il fait entendre.

Accord parfait

Jouons une note, puis la note située a une tierce au-dessus de cette note,
puis la note située à une quinte au-dessus de la note initiale,
puis enfin la note située à une octave au-dessus de la note initiale.

En partant, par exemple, d'une note à 440 Hz
Les fréquences de ces notes seront :

Unisson	Tierce	Quinte	Octave
440 Hz	440×5/4	440×3/4	440×2
440 Hz	550 Hz	660 Hz	880 H

Les voici à l'acoute, les 4 notes successivement ,
puis toutes simultanément : l'accord parfait..

C'est le plus harmonieux des accords.
Selon la conception Pythgoricienne , cet accord correspond en effet
aux rapports de fréquences les plus simples : 1/1 unisson ;3/2 tierce; 5/4 quinte 2/1 octave.
Ce sontles notes d'un accord parfait.

Ces notes suffisent-elles à écrire la musique ?

Non en général, ... mais ... écoutez ceci :

Vous avez reconnu le clairon.
Cet instrument sert traditionnellement à avertir les troupes d'un ordre particulier.
Il est simplissime, comme il convient à un équipement
devant être léger, robuste et facilement transportable sur le champ de bataille.

De ce fait, il ne peut générer que peu de notes.
Et encore ! Celles résonant dans des rapports simples (1/1 ; 2/1 ; 3/2 ; 5/4.)
par rapport à sa fondamentale.

Sonnerie du réveil :

Ce n'est pas de la musique, cà ?

Gammes

La musique est un art collectif.

Des conventions sont nécessaires
sans lesquelles des musiciens d'origines différentes ne pourraient pas jouer harmonieusement ensemble.

L'une de ces conventions concerne les hauteurs (tonie, fréquence) des sons que les compositeurs devront utiliser.
Il est donc fait un choix des sons de base.
De même qu'un peintre se donne une palette de couleurs
le compositeur de musique opère sur un choix précis de notes que l'on nomme "gamme de sons"
comme un coloriste part d'une "gamme de couleurs".

Un autre problème musical est celui de la polyphonie.
C.à.d. des chanteurs en choeur et des instruments en orchestre.
Le choix des sons de ces gammes devra faciliter l'harmonie des sons simultanés : les accords.
Les gammes musicales devront être choisies pour faciliter l'harmonie.

et éviter la cacophonie :

A travers les temps, les musiciens ont fait de nombreux choix différents,
ce qui a donné lieu à un assez grand nombre de gammes misicales.
Gamme de Puthagore, Gamme de Zarlino, Gamme tempérée de J.S. Bach
(pour ne citer que les plus marquantes)

La suite se propose de vous éclairer sur la constitution de gammes de notes
et les choix des notes de ces gammes pour que les partitions créeés par les compositeurs
soient jouables par quiconque respecte les règles communes.

Mais avant, nous allons approfondir l'étude de la consonnance et des intervalles :

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Sujets traités dans cette page	Lien local
Pré-requis Connaissances pour aborder cette étude
Sons sinusoïdaux
Sons musicaux
Le Timbre d'un son
Enveloppe - Attaque - Déclin - Maintien - Relâchement
Tonie (son grave / son aigu)
Les intervalles
L'unisson
Intervalles (musique) et rapports de fréquence (physique)
Octaves
Quintes
Tierces
Accord parfait
Gammes (introduction)

Choix par Menu ou Parcours Séquentiel
Avant : Le Son		: Après : Harmonie Consonnance

ModemploiNotes("true");Courriel(true);