SON COMPLEXE - SPECTRE

Un son complexe peut être décomposé en une sommes de sinusoïdes (Théorème de Fourier) :

Le son pur est un modèle mathématique (sinusoïde…)

Fréquence fondamentale : F0

Harmoniques de rang pair : 2 F0 4 F0 6 F0 8 F0 …

Harmoniques de rang impair : 3 F0 5 F0 7 F0 9 F0 …

L’énergie des harmoniques est différente (timbre)

SON COMPLEXE - SPECTRE

Cas particulier des partiels : multiple non entier de la F0 (percussions, bruit aléatoire…)

Fondamentale = hauteur au son

Spectre = timbre

Pour chaque instant, une « image » spectrale Sonagramme

SON COMPLEXE - SPECTRE

Spectre et instruments de musiques

SON COMPLEXE - SPECTRE

Densité spectrale et niveaux par bandes d’octave

Fondamentale entre 80 Hz et 1 000 Hz (voix basse à soprano)

Formants : quantité d’énergie plus importante pour le spectre

des voyelles

Les formants correspondent aux résonances des cavités du conduit vocal

(bouche et gorge)

Cependant les consonnes sont indispensables à l’intelligibilité de la voix

Spectre compris entre 50 Hz et 10 000 Hz (énergie max vers 400 Hz)

SON COMPLEXE - SPECTRE

Différents types de spectre

SON COMPLEXE - SPECTRE

Densité spectrale et niveaux par bandes d’octave

Le bruit rose est utilisé pour les mesures acoustiques dans le bâtiment et pour les tests électro-acoustiques

SON COMPLEXE - SPECTREAnalyse par bandes d’octaves - Évolution temporelle

Moyenne G1 Voie 1 [Moyen] Hz;(dB[2.000e-05 Pa], RMS) 1 k 36.9

10

203040

5060

16 31.5 63 125 250 500 1 k 2 k 4 k 8 k 16 k

Lin* 52.4

Lin* A* Ec*Voie 1 Leq 100ms A dB SEL dBJEU 05/02/04 00h11m50s000 43,2 0:10:00:000 71,0

30

40

50

60

00h12 00h13 00h14 00h15 00h16 00h17 00h18 00h19 00h20 00h21

Propagation d’une onde sonore

Les différentes analyses énergétiques sont valables pour les niveaux globaux, pour les différentes fréquences ou pour les bandes de fréquences du spectre…

Rayonnement des sources

SOURCE OMNIDIRECTIONNELLE

A la distance r, l’énergie est uniformément répartie sur la sphère de rayon r, si S est sa

surface (S=4∏r²):

Propagation d’une onde sonore

SOURCE DIRECTIONNELLE

Rayonnement d’une source directive :

Iaxe (r) = Intensité dans l’axe de la source à la distance r

I (r,θ) = Intensité dans une direction donnée par rapport à

l’axe de la source, à la distance r

Imoy (r) = Intensité moyenne à la distance r (moyenne de I

(r,θ) pour toutes les directions θ = P / 4∏r²

FACTEUR DE DIRECTIVITE

Q = Iaxe (r) / I moy (r)

INDICE DE DIRECTIVITE

ID = 10 log Q (dB)

Propagation d’une onde sonore

Iaxe (r) = P Q / 4∏r²

Directivité et Atténuation liée à la distance

LI(r) = 10 Log Iaxe / 10-12 = 10 Log P/10-12 + 10 Log Q – 10 Log(4 ∏) – 10 Log r²

LI(r) = Lw – 11 – 20 Log r + ID

Lw étant le niveau de puissance de la source

Propagation d’une onde sonore

Propagation d’une onde sonore