CoursSciences et technologie · 1re
La musique est faite de sons, et les sons sont de la physique. Comment naît un son, comment se propage-t-il, et comment le numérique permet-il de l'enregistrer ? Ce thème relie la science, la musique et l'information.
Le cours
Un son est une onde : une vibration qui se propage dans un milieu matériel (l'air, l'eau, un solide), sans transport de matière. Le son ne se propage pas dans le vide. Il est produit par un objet qui vibre (une corde, une membrane, les cordes vocales).
Le son transporte de l'énergie et de l'information.
Une corde de guitare qui vibre met l'air en mouvement : un son se propage.
La hauteur d'un son (grave ou aigu) dépend de sa fréquence, c'est-à-dire du nombre de vibrations par seconde, mesurée en hertz (Hz). Une fréquence élevée donne un son aigu ; une fréquence basse, un son grave.
En musique, les notes correspondent à des fréquences précises.
Un son aigu a une fréquence élevée ; un son grave, une fréquence basse.
La musique organise les sons selon des rapports de fréquences. Deux notes séparées par une octave ont un rapport de fréquences de 2 (la fréquence double). Les gammes sont construites à partir de tels rapports, ce qui relie mathématiques et musique.
Les intervalles musicaux reposent sur des rapports simples.
Monter d'une octave double la fréquence du son (par exemple 440 Hz → 880 Hz).
Pour enregistrer un son sur un appareil, on le numérise : on mesure régulièrement le signal sonore (l'échantillonnage) et on convertit ces mesures en nombres. Plus l'échantillonnage est fin, plus l'enregistrement est fidèle.
Le son devient ainsi une information stockable et transmissible.
Numériser un son, c'est mesurer son signal très souvent et le transformer en nombres.
Ce qu'il faut absolument retenir
Vérifie ta compréhension
Exercice 1Dans quel cas un son ne peut-il PAS se propager ?
Un son a besoin d'un milieu matériel : il ne se propage pas dans le vide.
Exercice 2De quoi dépend la hauteur d'un son (grave ou aigu) ?
La hauteur dépend de la fréquence (en hertz) : fréquence élevée = son aigu, basse = grave.
Exercice 3Que devient la fréquence d'un son quand on monte d'une octave ?
Monter d'une octave double la fréquence (par exemple 440 Hz → 880 Hz).
Exercice 4Numériser un son consiste à mesurer régulièrement son signal et à convertir ces mesures en nombres.
Vrai : c'est l'échantillonnage ; plus il est fin, plus l'enregistrement est fidèle.
Exercice 5Explique la différence entre un son grave et un son aigu en termes de fréquence.
Un son aigu correspond à une fréquence élevée (beaucoup de vibrations par seconde) ; un son grave correspond à une fréquence basse (peu de vibrations par seconde). La fréquence se mesure en hertz (Hz).