Les ondes sonores sont des ondes mécaniques : la pression de l’air varie localement et il y a propagation d’une succession de surpressions et dépressions de l’air.
Le son c'est de l'air qui vibre. Reçu par le tympan de nos oreilles, il est transformé en flux nerveux et "compris" par notre cerveau.
L'origine du son est un objet oscillant (qui vibre), telle une guitare. Les vibrations se propagent dans l'espace : c'est ce que l'on appelle une onde sonore.
Un autre exemple de son analogique: les platines, qui sont en train de revenir à la mode. Les vibrations du vinyle sont transmises par une aiguille de diamant et transformées en signal électrique, qui varie dans le temps, en fonction de la musique.
Un son pur - dit analogique - est parfaitement continu.
Nous allons utiliser le fichier "voix mono.wav" qui se trouve dans le répertoire /sons de notre projet.
Le son peut être représenté à une sinusoïde, ou a un ensemble de sinusoïdes, qui représentent les vibrations des différents sons.
Amplitude
L'amplitude du son est la valeur du son à un instant donné dans le temps. Pour expliquer plus en détail: prenons un orchestre philharmonique. Le son perçu dans la salle peut être plus ou moins fort (piano, forte, mezzo forte, ...). Dans l'air, l'amplitude correspond aux variations de pression du son.
Fréquence
La fréquence du son est traduite par le nombre d'oscillations / seconde.
Les ordinateurs ne peuvent pas utiliser les sons "analogiques" et sont forcés d'utiliser à la place une représentation dite "numérique" ou "digitale".
Le son digital n'est plus un son continu, mais on contraire, un ensemble de valeurs, à des moments différents de temps:
Cette image a été obtenue avec le logiciel Audacity, en utilisant la fonction "zoom".
Echantillons
Pour représenter le son par les ordinateurs, le procédé est le suivant:
- chaque seconde est divisée en X intervalles de durées égales (fréquence d'échantillonnage, en Hertz (Hz))
- l'amplitude du signal (la valeur en début de chaque intervalle) est utilisée
Théorème de Shannon-Nyquist
Afin de reproduire des sons avec une fréquence F, il faudra utiliser une fréquence d'échantillonnage d'au moins 2 * F.
Son digital
Un fichier "wav" comporte une sequence d'amplitudes:
* sinusoïde - partie positive
0
768
4353
11006
19202
25343
27648
24321
15614
3330
* sinusoïde - partie négative
-10241
-21760
-29695
-31746
-27646
-18689
-5887
* sinusoïde - partie positive
7678
19971
28669
31747
29182
21249
9471
....
* sinusoïde - presque silence
1
-1
0
1
-2
4
-5
4
-3
3
-2
1
-2
2
-1
0
1
...
* sinusoïde - partie positive
3
764
4355
11006
19201
25344
27647
24322
15613
3331
* sinusoïde - partie négative
-10243
-21757
-29699
-31741
-27651
-18686
-5887