Ont peut donc supposer qu'au frequences superieures a 20KHz et ceux jusque peut etre l'infinie, on obtient des harmoniques de la fondamentale de plus en plus petites.
(par exemple 100Hz:100%, 200Hz:50%, 300Hz:20%, 4GHz:0,0000000002% etc etc)
Les harmoniques qui pourraient être contenues au dessus de 20Khz dans une source sonore, ou provoquées par un périphérique audio, seront éliminées dans un processeur numérique si celui ci a une fréquence d'échantillonnage de 44.1Khz (fréquence de coupure théorique 22.05Khz). Tout appareil numérique comporte obligatoirement un filtre passe bas anti repliement. Mais rien n’empêche aujourd'hui avec les technologie d'enregistrements d'aller jusqu'à une bande passante de 192Khz, sauf que le standard audio le plus usité est toujours 16Bits 44.1Kz, donc 22.05Khz de bande passante théorique. Si on ajoute à cela que peu de micros savent monter au delà de 20Khz (30Khz tout au plus pour les meilleurs) que les magnétos analogiques ne font pas mieux, que l'oreille a une sensibilité dans l'aigu qui commence à diminuer déjà dés l'age de 8/10 ans, que l'oreille est malmenée par les forts niveaux sonores, on a peu de chances d'entendre quoi que ce soit au delà de 20Khz (et peut être même bien moins haut en fréquence). Et c'est sans compter que la majorité des moteurs pavillons de sono chutent avant 20Khz. Si on ajoute à cela qu'il n'est pas conseillé non plus d'envoyer de l'ultra son dans un ampli qui peut se mettre à osciller (c’est pour cela que les constructeurs conseillent le plus souvent un filtre passe bas 20Khz voire moins), la faible portée des fréquences extrême aigu qui sont très vite absorbées par l'air, et en fonction de l'humidité, on comprendra l'utopie de vouloir reproduire des fréquences qui rentrent dans la catégorie de l'ultra son.
Ca se pourrait donc que j'aime un defaut, maintenant j'aimerais savoir comment faire un jolie defaut.
- A quoi ressemblent les harmoniques d'un haut parleur qui se deforme, sur une sinusoide de 100Hz par exemple ?
- D'un haut parleur en papier ?
- D'un haut parleur en titane ?
- A quoi ressemblent les harmoniques d'un violon en MDF, (toujours pour une sinus de 100Hz)
- A quoi ressemblent les harmoniques du meme violon en balsa ?
- A quoi ressemblent les harmoniques du meme violon en ebene ?
- A quoi ressembleraient les harmoniques du meme violon en titane ?
Tous les instruments de musique émettent naturellement des harmoniques, elles sont mêmes voulues, c’est ce qui fait la caractéristique et la richesse d'un son. Mais à contrario, lorsqu'on a trouvé le bon équilibre sonore d'un instrument grâce aux matériaux choisis, la forme, les techniques d'assemblage, collage (tout ça fut longtemps le fruit d'un travail dit empirique: on fait des protos et on les teste jusqu'à trouver la bonne combinaison), et donc un travail qui relevait à la fois de la technique et de l'artistique, on va chercher ensuite à reproduire le son tel qu'il est produit par l'instrument, par exemple dans le cas du classique on choisira les matériels d'enregistrements les plus transparents, ou à contrario pour les autres musiques, on peut choisir ou pas de colorer le son en fonction de ses gouts, du style musical, etc. Mais la reproduction dus master est toujours censée être la plus fidèle à ce qu'à voulu le réalisateur/l'artiste imprimer comme empreinte sonore.
On définit ensuite catégories d'instruments ou son, les "périodiques" qui répondent à une logique de fréquence périodique et répétitive sur une note donnée, une guitare, un piano, les cuivres, les violons etc, et les sont dit "apériodiques" qui eux ne reproduisent pas une fréquence précise, mais un ensemble de fréquences plus ou moins biens ordonnées, on parle aussi de chaos. Exemple de son apériodique: les bruits en tous genre (le bruit rose est un son apériodique contenant toutes les fréquences du spectre audible, sans fréquence fondamentale, les percussions (bien qu'encore on puisse observer des percus avec une fondamentale mais dont la fréquence varie dans le temps, et entourée de divers bruits qui n'ont pas de rapport avec la fréquence perçue comme fondamentale).
En ce qui concerne les matériaux utilisés sur un instrument, ils ont bien sur leur propre influence pouvant renforcer les harmoniques en fonction de leurs résonances propres. Mais il n'y a pas que cela qui compte, par exemple sur un violon ou une guitare, les cordes, comment va être excitée cette corde, doigts, médiator, type d'archet, jeu du musicien, la taille de la caisse, la forme de la caisse, l'endroit ou tu as placer les ouïes sur la caisse qui ne sont que des résonateurs de Helmholtz (autrement dit, c’est le principe du bass reflex qui vient renforcer le grave), le type de micros utilisés et leurs position (pour les electrifiés) etc. C'est un sujet complexe qui mériterait un long développement, un bouquin tout entier même. Je vais juste te citer l'exemple des guitares de blues construites en métal et qui ont un son bien particulier, les guitares électriques de jazz avec une caisse au volume plus important permettant un son plus chaud, et ça se décline à l'infini.
Aujourd'hui on sait modéliser tout cela, il y a des guitares qui sont simulées sur ordinateur afin de les optimiser avant même de construire le premier proto. Mais il y a encore des fabricants qui travaillent selon des méthodes et outils ancestraux. Ils ont le même but: faire sonner l'instrument de la manière la plus agréable, ce n’est que les méthodes pour y arriver qui changent. Bien évidemment, chaque fabricant garde jalousement ses petits secrets, fruits de l’expérimentation ou d'une technologie maitrisée.
Ce sont toujours les memes harmoniques mais dans des proportions differentes ?
(par exemple dans un cas 100Hz:100%, 200Hz:10%, 300Hz:5%, 4GHz:0,00000000001%
et dans un autre cas: 100Hz:100%, 200Hz:20%, 300Hz:3%, 4GHz:0,000000000005%)
Une distorsion produit forcement des harmoniques ? Par exemple, un HP qui distor sur une sinus de 100Hz ne peut pas produire un 167Hz ?
Et un processeur qui distor aussi minime soit la distorsion, produit toujours des harmonic de la fondamental ?
(par exemple, la frequence a laquelle le processeur travaille ne se retrouve pas dans le son ? meme si l'on est a des frequences inaudible et qui en principe seront 100% non reproduite par les appareils et haut-parleurs)
Le son d'un instrument périodique est composé (de manière sommaire) d'une attaque, d'un decay, éventuellement une note tenue (suivant l'instrument), et d'un temps de relâchement. On appelle cela "l'enveloppe", ce que les synthés tentent d'émuler (enveloppe standard à 4 segments dite ADSR pour Attack Decay Sustain Release, ou encore des multi segments pour les plus sophistiqués). Les harmoniques sont susceptibles de se nicher n'importe ou dans le son, peuvent apparaitre/décroître de manière non linéaire, nombreuses combinaisons sont possibles. Et pour corser le tout, elles peuvent dépendre du jeu du musicien et des particularités de cet instrument. Ce qui fait qu'imiter fidèlement un instrument peut s'avérer très difficile. Il a fallu l'invention des samplers pour avoir un son plus réaliste reproduit par les synthés, et il était encore impossible de reproduire fidèlement le jeu d'un guitariste et toutes les nuances possibles. Pour faire une analogie, le sampler ne fait qu'un cliché à un moment donné, alors que l'instrument se comporte lui comme un film toujours en mouvement. Donc ce ce n’est pas parce qu'on a samplé un instrument que le jeu sera fidèle et correct. La aussi on a aujourd'hui des techniques de modélisation (grâce aux DSP) qui permettent de s'approcher au plus près des instruments, mais qui permet aussi de modéliser des périphériques audio vintage, que ça soit des reverbs, des magnétos à bandes, de compresseurs, des eq, etc. Le spécialiste en matière de modélisation de vieux périphs analogiques, c'est Universal Audio. J'avais acheté leur première carte DSP aux USA bien avant qu'elle ne sorte en France: une vraie révolution dans le monde du studio !
Une fois qu'on a défini ce qu'est un son, on peut en revenir aux harmoniques: sur les sons périodiques, elles peuvent être de type paire ou impaires, voire les deux, d'amplitude et d’évolution différentes dans le temps. Ce sont toujours des multiples de la fréquence fondamentales (sur des sons dits périodiques)
Tu peux avec REW visualiser les harmoniques dans le RTA, un exemple ci dessous: la carte son a volontairement été saturée en entrée avec un sinus de 100Hz pour 10% de THD total, les harmoniques sont répertoriées et notées par le logiciel, 1 étant la fondamentale, l'harmonique 3 étant la dominante (la plus audible et la moins agréable à l'oreille).
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]L'orgue Hammond (un instrument devenu mythique, très usité dans les prods musicales dans années 60/70, délaissé dans les années 80, mais il a fait son come back depuis) est caractérisé par une synthèse dite additive. L'instrument produit des notes fondamentales de type sinus, et il est possible de rajouter des harmoniques paires et impaires (les tirettes sur le haut du clavier) qui ne sont que d'autres notes sinus qu'on ajoute aux multiples de la fréquence fondamentale. Cet appareil est essentiellement électro mécanique, génère les sinus à l'aide de roues dentées qui font fluctuer un signal électrique de manière électro magnétique. Les roues son appelées roues phoniques et sont issues de rouage d’horloges et réveils matin (Laurens Hammond était à la base un fabricant d'horloges et réveils). D'autres types de synthèses et déformation de l'onde existent, la plus répandue, la synthèse soustractive qui consiste de partir d'une forme d'onde riches en harmoniques et de la filtrer pour créer un nouveau son, la modulation de fréquences popularisée par Yamaha et le DX7 des années 80 (un oscillateur module un autre oscillateur), la synthèse vectorielle (ProphetVS, Korg WS par exemple), synthèse de lecture à table d'ondes ou on lit plusieurs bouts de forme d'ondes les un après les autres (PPG, Waldorf par exemple), le waveshapping qui permet de déformer une forme d'onde par des fonctions de non linéarité de la reproduction de l'onde (très utilisé pour simuler les distorsions et autres overdrive de guitare), la modélisation par DSP, le travail sur les formants (popularisé dans la dubstep), les vocoders, les exciters (qui sont des générateurs d'harmoniques, popularisé par Aphex), les octaveurs ou subsyhtn (qui permettent de produire une sous fondamentale inférieure d'une octave), les sample and hold, bit crushers etc, tous ces effets provoquent des distorsions harmoniques.
Un petit jeu pour le Fun: Tout le monde peut répondre à cette question, je demande juste à ceux qui connaissent déjà ce test de ne pas répondre pour ne pas rendre caduque l'expérience.
Ci dessous dans cette image on voit deux cubes identifiés chacun par une flèche.
Quelle est la couleur du cube du haut?
Quelle est la couleur du cube d'en bas?
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