Comment naît le son — hauteur, intensité et timbre
Tout, sur ce site, finit par tourner autour de la hauteur — quelle note, à quelle distance de quelle autre note. Il vaut la peine de consacrer une leçon à l’origine de la hauteur, car la hauteur n’est qu’une des trois propriétés d’un son, et les deux autres sont sans cesse confondues avec elle.
Un son, c’est quelque chose qui vibre
Un son commence par quelque chose qui va et vient : une corde, une colonne d’air dans un tuyau, une peau de tambour, vos cordes vocales. Ce mouvement pousse l’air alentour, la poussée se propage vers l’extérieur sous forme d’une onde de pression légèrement plus forte puis légèrement plus faible, et votre tympan bouge au même rythme. Tout le mécanisme est là.
Arrêtez la vibration et le son s’arrête avec elle — c’est exactement ce qui se passe quand vous posez la paume sur une cymbale qui résonne, et c’est pourquoi une note jouée sur un instrument réel s’éteint au lieu de durer indéfiniment : la vibration perd de l’énergie à chaque cycle.
La hauteur : la vitesse de la vibration
Le nombre d’allers-retours par seconde est la fréquence, mesurée en hertz (Hz), et c’est la fréquence que votre oreille traduit en hauteur. Vibration plus rapide, note plus aiguë. Le La sur lequel les orchestres s’accordent vibre 440 fois par seconde ; le La à l’octave inférieure vibre 220 fois, et le La à l’octave supérieure 880 fois.
Ce nombre, on peut le changer volontairement, et la guitare est l’endroit le plus clair pour observer le phénomène. La cinquième corde à vide sonne La. Appuyez-la à la troisième case et seule la portion de corde comprise entre votre doigt et le chevalet reste libre de vibrer :
Cette longueur réduite vibre plus vite, donc la note est plus aiguë : appuyée à la troisième case, la cinquième corde sonne Do. Toutes les façons de modifier la hauteur, sur tous les instruments, se ramènent aux trois mêmes leviers — la longueur, la tension et la masse. Tendez une corde et elle monte, c’est ce qu’on appelle accorder ; utilisez une corde plus épaisse et elle descend, c’est pourquoi les cordes graves d’une guitare sont les plus grosses.
L’intensité : la force de la vibration
L’intensité est une autre mesure du même mouvement : non pas combien de fois il se produit, mais jusqu’où la corde se déplace à chaque fois. Pincez la même corde plus fort et elle oscille plus largement, pousse l’air plus vigoureusement, et le son arrive plus fort. La fréquence, elle, n’a pas bougé d’un iota.
C’est la distinction que l’on embrouille le plus souvent, et il vaut mieux être direct : la hauteur et l’intensité sont indépendantes. Une note aiguë peut être à peine audible et une note grave peut être assourdissante. Si un professeur demande une note plus aiguë et que vous jouez la même note plus fort, vous avez répondu à une autre question.
Le timbre : tout le reste
Jouez la même note, à la même intensité, sur un piano puis sur une guitare. Personne ne les confondrait. Ce qui permet de les distinguer, c’est le timbre, et c’est la propriété qui porte l’identité d’un instrument ou d’une voix.
Le timbre existe parce que presque rien, dans le monde physique, ne vibre d’une seule façon simple à la fois. Une vraie corde vibre sur toute sa longueur et par moitiés et par tiers, tout à la fois, et les sons supplémentaires issus de ces mouvements simultanés sont ce que votre oreille lit comme « guitare » plutôt que « piano ». L’intensité de chacun d’eux, et la vitesse à laquelle chacun s’éteint, constituent l’empreinte digitale de l’instrument.
Vous avez déjà entendu ce site le faire. Les quatre instruments proposés ici ne sont pas des enregistrements ; chaque note que vous entendez est calculée sur le moment à partir d’un modèle de la façon dont cet instrument produit réellement le son — une corde pincée pour la guitare, une corde frottée pour le violon, un empilement de sons simultanés pour le piano. Ils sont construits différemment parce qu’ils doivent l’être : une seule méthode de génération sonore ne peut pas produire quatre timbres.
Pourquoi ce cours parle surtout de la hauteur
Des trois propriétés, la hauteur est celle sur laquelle la théorie musicale est bâtie. Une mélodie est une suite de hauteurs, l’harmonie ce sont des hauteurs qui sonnent ensemble, et une gamme en est une sélection. L’intensité et le timbre comptent énormément dans la façon dont la musique se ressent, et presque pas du tout dans la façon dont elle s’analyse — un accord reste le même accord, joué doucement à l’orgue ou martelé au piano.
Le reste de ce site parlera donc de la hauteur presque à l’exclusion des deux autres, et c’est un choix délibéré de resserrer le propos, non une affirmation sur ce qui compte en musique.
Erreurs courantes à éviter
- Dire « plus haut » pour dire « plus fort ». Ce sont deux propriétés distinctes d’un même son, et tout instrument peut modifier l’une sans toucher à l’autre.
- Croire que la hauteur ne dépend que de la taille. Une corde courte et fine sonne aigu, mais une corde longue très tendue peut sonner plus aigu qu’une corde courte et détendue. La longueur, la tension et la masse comptent toutes les trois.
- Traiter le timbre comme un ornement. C’est ce qui vous permet de repérer un instrument au sein d’un ensemble, et la leçon suivante montre qu’il découle de la même physique que celle qui décide quels intervalles sonnent consonants.