Créer des sons avec audacity

par | Jan 7, 2018 | Musique électronique

photo-diapason

Vous aviez un diapason pour accorder votre instrument de musique.
Avec ce diapason vous pouviez en le faisant vibrer entendre une note « La » presque parfaite
Ce qui permet par comparaison d’accorder votre instrument.

Malheureusement vous avez perdu le diapason lors d’un déménagement, vous avez un concert demain et pas le temps et la possibilité d’en acheter un autre.

Vous avez cependant un ordinateur dans votre chambre et le logiciel Audacity, et vous allez devoir créer une note « La » parfaite de manière électronique.
Bien entendu il sera nécessaire de brancher à l’ordinateur des hauts parleurs de bonne qualité.

1 ) Faites des recherches sur internet afin de savoir quelle fréquence sonore est générée par un diapason ( le diapason musical, celui qui donne la note « LA »   indiquez la fréquence                   /1

generer-son-La

2 ) Avec audacity générez le même son que celui d’un diapason classique grâce à la fréquence que vous avez trouvé sur internet.      /1

La forme de l’onde sonore est de type sinusoïde c’est à dire semblable à la représentation graphique de la fonction trigonométrique sinus

f-sin-x

Fonction y=sin(x) représenté avec le logiciel Geogebra

sonometre

Pour l’amplitude du son vous ne pouvez pas mettre une valeur en décibel (db) car cela va dépendre du volume des hauts parleurs que vous allez réglez ensuite. Si vous voulez connaître le nombre de décibels générés il faut utiliser un sonomètre.

Vous allez mettre comme amplitude 1 ainsi vous pourrez ensuite comparer avec des sons 2 fois moins for en mettant 0.5 ou 4 fois moins for en mettant 0.25

 

3 ) Les gammes de notes

Une gamme est une série de notes, donc de fréquences, ces notes ont entre elles des propriétés de consonance (des notes « qui s’aiment  » comme disait Mozart enfant)

dissonnance

Rappel :
Consonant indique ce qui est agréable à l’oreille
Dissonant indique le contraire, ce qui est désagréable

C’est donc subjectif et ce qui est agréable ou désagréable peut être différent selon les cultures.
Par exemples les gammes de notes Chinoises ou Japonaises sont différentes des gammes occidentales. Beaucoup de gammes Asiatiques sont composées de 5 notes alors qu’en occident c’est 7 notes.

La suite de l’exercice se fera donc par rapport aux gammes de notes occidentales.

notation-francaise
La correspondance des fréquences en notes se fera également avec la notation Française.

 

gammes-occidentales

Le musicien et théoricien qui a créer la gamme tempérée s’appelle
Andreas Werckmeister

 

Il y a plusieurs gammes de notes qui se sont succédé en occident, la première étant celle du Mathématicien Pythagore.
L’inconvénient des anciennes gammes est que le rapport de division ou multiplication entre les fréquences entre différentes notes n’est pas toujours identique, ce qui complique ensuite pour faire des transformations musicales et notamment de la musique électronique.

D’ailleurs la référence internationale pour le ton est la note LA à 440Hz donc utiliser la gamme tempérée est préférable.

Le rapport de division entre deux fréquences s’appelle une intervalle

Dans les exercices suivants vous utiliserez la gamme tempérée qui a des intervalles identiques entre les 1/2 tons
– une gamme de notes occidentale est composé de 7 notes
– L’écart de ton entre la première note de la gamme et la dernière peut être séparé de 12 1/2 tons
– Entre certaines notes il est possible de jouer un 1/2 ton au dessus avec un dièze # ou un 1/2 ton au dessous avec bémol.

les-demi-tons

4 ) Indiquez pour la gamme tempérée           /3
– le rapport de division (l’intervalle) entre les fréquences des notes « LA » et  « SI« 
Indiquez si ce rapport de division est identique entre toutes les notes
S’il n’est pas identique indiquez entre quelles notes il est différent et de combien et pourquoi ?

5 ) Les octaves

alto-soprano

Vous avez certainement déjà entendu un chanteur et une chanteuse chanter ensemble la même mélodie, les mêmes notes.
Pourtant le chanteur chante avec des fréquences plus basses que la chanteuse.

C’est parce qu’on peut avoir les mêmes notes mais sur des octaves différents, des plages (zones délimités) de fréquences différentes.

octave-diapason

 

 

 

 

 

 

 

Retrouvez les fréquences des différents tons pour les différents octaves        /5

tache-feuille-octave

Le tableau qui vous permet de créer de la musique électronique avec les fréquences harmonieuses a été taché avec du café.

C’est trop long et fastidieux de tout recalculer avec une calculatrice.
Vous allez donc utiliser vos connaissances en mathématiques afin que tout soit recalculé automatiquement dans un tableau grâce à 2 formules que vous aller pouvoir déduire à partir des informations du tableau qui n’ont pas été tachées.

– une formule mathématique qui permet de connaître la fréquence d’un ton au dessus ou un ton en dessous ( pour remplir les lignes du tableau )
– une formule mathématique qui permet de connaître les fréquences d’une même note mais pour l’octave inférieur ou l’octave supérieur (pour remplir les colonnes du tableau )

6 ) Les accords

Un accord est constitué de plusieurs sons joués en même temps.

Exemple des tonalités des anciens téléphones

Vous avez certainement déjà utilisé un ancien téléphone fixe, celui qui est relié au mur avec un fil.

Vous avez entendu que la tonalité était différente selon le numéro tapé.
En fin de compte le standard téléphonique sait quel numéro vous avez tapé pas avec des impulsions électriques mais en écoutant le son généré par l’appui sur les touches.
La tonalité téléphonique de l’exemple ci dessus correspond à l’appui successif des touches 1 234 555 6789

C’est le système DTMF (dual-tone multi-frequency)

drmf

 

En fait les sons que vous entendez sont des accords, ils sont constitués de deux sons se superposant.

Le numéro 1 correspond à deux sons de 697Hz et 1209Hz joué en même temps
Le numéro 2 à deux sons de 770Hz et 1336Hz

Les lettres ABCD ont été utilisé par l’armé américaine afin de représenter la priorité d’une communication.
Bien entendu les téléphones qui utilisent le réseau internet pour communiquer (téléphonie IP) n’utilise plus ce système DTMF pour transmettre des numéros.

Remarque : un accord n’est pas forcément constitué de 2 tons, avec un instrument de musique on réalise souvent des accords avec 3 tons et mêmes beaucoup plus.

Réaliser un accord téléphonique DTMF avec audacity       /3

mix-ton1-et-ton2

Vous allez réaliser l’accord de la touche 1 du téléphone avec audacity, c’est a dire les son de 697Hz et 1209Hz en même temps.

Sur dessin ci-dessus, le son de 1209Hz est celui du haut noté Ton1 ou celui du milieux noté Ton 2 ?

Pour réaliser la première onde sonore il n’y a pas de difficulté vous utilisez le générateur de son comme dans la question 2
ajouter-piste

Pour ajouter une piste supplémentaire en dessous, il faut aller dans le menu « Piste » puis ajouter nouvelle « Piste mono »

 

Pour ensuite créer une 3ème piste qui mixe les deux premières il faut aller dans « Piste » puis « Mixer et rendre vers une nouvelle piste »

Tester le résultat sonore des différentes pistes en rendant certaines muettes.

Comprendre ce qui se passe quand plusieurs sons sont joués simultanéments        /4

Vous pouvez voir que la piste sonore mixé n’a plus la même apparence que les deux premières.
Sur la piste sonore mixé, la fréquence est différente, les hauteurs sonores sont différentes et ne sont plus périodiques

En comparant les positions en ordonnées des 2 premières courbes correspondant aux mêmes abscisses.
Vous pouvez avec des calculs mathématiques simples comprendre la position en abscisses des points 1, 2 3 et 4

Expliquer ci-dessous la position de chaque points 1, 2 3 et 4 en décrivant les points correspondant sur les 2 premières courbes.

Point 1 :
Point 2 :
Point 3 :
Point 4 :

7 ) Des accords réalisé par plusieurs personnes     /3

Un accord n’est pas forcément plusieurs sons réalisé simultanément par un instrument, cela peut être aussi plusieurs notes chantés par plusieurs personnes.

Application par rapport aux sons générés par toute une classe :
Expliquer scientifiquement avec ce que vous avez appris dans les questions précédentes et en utilisant le vocabulaire musical et technologique

Pourquoi dans une salle, quand tout le monde décide de parler en même temps, chacun n’a pas l’impression de parler plus fort que d’habitude mais le professeur ou la chargée d’éducation perçoit un volume sonore très élevé ?

Document  de l’exercice au format Libreoffice

Document de l’exercice au format PDF

 

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