Autres propriétés de la forme d’onde

Outre la fréquence, les ondes sonores possèdent d’autres propriétés comme l’amplitude, la longueur d’onde, la période et la phase.

Figure. Propriétés des formes d’ondes : longueur d’onde et amplitude.

Amplitude : l’amplitude d’une forme d’onde indique l’importance du changement de pression d’air. Elle peut être mesurée en tant que distance verticale maximale à partir d’une pression zéro ou « silence » (affichage sous la forme d’une ligne horizontale à 0 dB dans l’illustration). En d’autres termes, l’amplitude est la distance entre l’axe horizontal et le haut de la crête ou le bas du creux de la forme d’onde.
Longueur d’onde : la longueur d’onde est la distance entre les différents cycles de la forme d’onde pour une fréquence donnée. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d’onde est courte.
Période : la période (d’onde) correspond au temps nécessaire pour réaliser un cycle complet de forme d’onde. Plus la fréquence est élevée (rapide), plus la période est courte.
Phase : la phase compare le rythme des formes d’onde ; elle se mesure en degrés, de 0 à 360.
Lorsque deux formes d’onde commencent en même temps, on dit qu’elles sont en phase ou en alignement de phase. Lorsqu’une forme d’onde est légèrement en retard par rapport à une autre, on dit que ces formes d’onde sont hors phase ou déphasées.
Remarque : il est difficile de détecter une différence de phase constante sur l’ensemble de la durée de l’onde (période) ; toutefois, si la phase de l’une des formes d’onde change sur la durée, l’effet devient audible. C’est le cas pour les effets audio les plus courants, tels que le flanging et le décalage de phase.
Lorsque vous jouez avec un décalage de phase de deux sons identiques, certaines composantes de fréquence (les harmoniques) peuvent s’annuler et générer des moments de silence. On parle alors d’annulation de phase, un phénomène qui se produit lorsque les mêmes fréquences se croisent, au même niveau.

Théorème de Fourier et harmoniques

Selon le théorème de Fourier, chaque onde périodique peut être considérée comme la somme d’ondes sinusoïdales de longueur et d’amplitude données, les longueurs d’onde ayant des relations harmoniques (rapports de petits nombres). Traduit en termes plus musicaux, cela signifie que tout son ayant une certaine tonalité peut être considéré comme un mélange de sons sinusoïdaux constitué du son fondamental et de ses harmoniques ou sons dominants. Par exemple, l’oscillation de base (son fondamental ou premier harmonique) est un la à 220 Hz, le deuxième harmonique présente une fréquence doublée (440 Hz) par rapport au premier, le troisième harmonique oscille trois fois plus rapidement (660 Hz), les harmoniques suivants quatre et cinq fois plus vite, et ainsi de suite.

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Théorème de Fourier et harmoniques