" Illusions Acoustiques ", ou autres phénomènes sonores ... Options

[Thviaud]

Je recherche des "illusions acoustiques" ou autres phénomènes sonores ...

Bien-sûr, on pense à l'écho, au larsen ... Mais j'ai découvert grâce à François Peyrony (bravo ! pour cet article) un autre phénomène effectivement absolument "décoiffant" (perso, ça me fout un mal de crâne !).

En connaissez-vous d'autres ? Si possible, comme ci-dessous, avec une explication argumentée ...

pourtant l'écoute des deux simultanées est par moment inaudible : un effet qui ressemble à de la saturation ; cet ami me parle de création de formant..

Oui, c'est sûrement ça.
C'est un phénomène connu en psycho-acoustique. Il se trouve que le son de la flûte à bec est quasi sinusoïdal. L'oreille interne a tendance à transformer les sons complexes en sons sinusoïdaux (transformées de Fourier), et la perception de hauteur de note par le cerveau se fait par l'estimation de l'écart de fréquence entre 2 formants.
Ex : La 440 Hz, joué au piano. La transformée de Fourier donne une série de fréquences sinusoïdales :440 / 880 (440+440) / 1320 (880+440), etc... Le cerveau analyse la hauteur de cette note grâce au son fondamental (440) et aussi grâce à la distance entre les formants (440 aussi)
C'est comme ça, d'ailleurs, qu'on fabrique les cloches. Si on veut une cloche qui sonne "juste", mettons à 100 Hz, on fabrique un résonateur en métal qui a en gros cette fréquence, et on l'accorde, en ajoutant ou retirant à certains endroits du métal pour privilégier des fréquences secondaires multiples de 100 Hz. Ainsi, on "trompe" le cerveau. (et oui, il existe des ccordeurs de cloches)

Donc, pour la flûte, une expérience simple à faire. Prendre 2 flûtes à bec, retirer les tuyaux, et ne garder que l'embouchure. (la note produite en soufflant est assez aigüe). Si, avec la paume de la main, on bouche progressivement le bout de l'embouchure, le son va descendre. En soufflant dans les deux embouchures, et n'en bouchant qu'une seule, on aura simultanément : un son aigü, un son qui descend, et UN SON QUI MONTE. Ce son, est un artefact créé par le cerveau qui, croyant entendre des harmoniques d'un son complexe, reconstitue ce son fondamental fantôme.

Ca à l'air débile comme ça, mais faites l'expérience, c'est décoiffant.

À tel point que les grands compositeurs spécialistes de la flûte à bec, comme Jean Bodin de Boismortier, connaissant parfaitement le processus, évitaient soigneusement, dans leurs polyphonies, certains intervalles. Par expérience, ils avaient entendus ces notes fantômes assez désagréables à entendre.

Bref, la solution : changer les notes !

[Messensib]

L'utopie fouriériste était-elle une illusion ? 

OT: Dès que j'aurais refondé le communisme (version 1871) la réponse sera NON.
T'as raison; ne pas confondre Charles et Joseph
Mais la manip de François reste un mystère. J'ai un sifflet à coulisse. L'embouchure est à peu près comme une flûte à bec, je vais essayer (j'ai peur pour mes oreilles )
François, t'es parti enregistrer en Chine ?

PS 1 ThViaud, t'es lève tôt ou couche tard ?
PS 2 Rationnellement, si ça ne marche pas avec des sinusoïdes, c'est que les embouchures de flûtes n'en donnent pas exactement, non ?

[Thviaud]

(Lève tôt , mais je suis un adepte de la sieste !)

Les flûtes à bec génèrent des harmoniques… discrètes, mais on peut les faire ressortir en saturant d'air (augmentant la vitesse ET le volume) : tu obtiens ainsi une multiphonie d'harmoniques très distinctes.

Autre expérience parallèle, (je ne sais si cela à un rapport avec ce qui précède) :
quand tu bouches tous les trous (do 4 pour la soprano 524 Hz) et que tu bouches sur ton genoux (faut être assis) le trou du pied, tu souffles "chaud" (volume d'air sans beaucoup de vitesse) tu entends très distinctement le mi 3 inférieur haut, (je pense en fait que, le souffle étant très très lent, que cela correspond à un fa très très bas !) et le la bémol 4 haut ou (la 4 très très bas) sonne comme une maison ! et il a tendance à dominer les 2 autres; d'ailleurs en augmentant la vitesse d'air, on le ressort seul et plus haut
Et si on entend l'harmonique 5, cela veut dire que la fondamentale est mi 2 haut (ou fa 2 bas) ce qui correspond à un multiple de 6 de la longueur du tuyau.

Bien-sûr, on pense aux tuyaux d'orgue fermés ou à anches battantes mais ces tuyaux sont cylindriques, la flûte à bec a une perce inversement conique…

(François, il te reste de l'aspirine ???)

[fypy]

1 - je ne suis pas en Chine
2 - j'ai toujours de l'aspirine, du paracétamol, du café, cad les 3 choses qui appaisent mes maux de têtes récurrents
3 - écouter des sinusoïdes est un supplice pour tout cerveau normalement constitué. Donc peut-être que le cerveau se ferme à cette écoute.

Tester le machin avec des sinusoïdes est un pis-aller.

L'explication du phénomène des flûtes est probablement liée à la transformée de Fourrier ET à la non-linéarité de l'oreille. Le fait que le son de flûte à bec soit proche d'une sinusoïde accrédite le fait que le phénomène est en partie lié à Fourrier.
Mais pour se rendre compte de l'effet, rien ne remplacera 2 flûtes. Parce que la flûte c'est 100% bio (bois, air) et les sinusoïdes c'est 90% electro-techno.

ThViaud, tu évoques les grandes orgues. Et bien, tu crois pas si bien dire. Il en existe qui se servent du fameux machin psycho-chose pour simuler des notes très graves.

[Thviaud]

Quelques éléments pour clarifier
et là ! (Maurice, ça va te plaire !!!)

"On conçoit ainsi que, dans l'orgue, les sons différentiels sont exploités afin de "créer" des sons plus graves que ne peuvent émettre les tuyaux, par exemple:
Un son A donnant un UT3 de 263 Hz ajouté à un son B donnant un SOL 3 de 394 Hz fera entendre un son résultant de:
394 - 263 = 131 Hz, soit un UT 2 !"

c'est vrai que cela me "parle" plus avec les notes…



This post has been edited by ThViaud: Tue 24 Jan 2006, 05:46

[fypy]

Merci pour ces liens.

1 - des exemples sonores avec du bois et de l'air (j'espère que tout le monde va entendre)
2 - dans la 2ème page (celle sur les tuyaux) on voit bien ce qui se passe quand on ferme petit à petit l'extrémité de l'embouchure de la flûte.

Une chose : dans la page sur les sons additionnels, la présence du sonagraMMe (qui est le dessin produit par l'appareil appelé sonagraPHE) en début de page laisse croire que le phénomène peut être matérialisé ainsi.
Or, ce n'est pas vrai. Si on regarde le dessin, il n'y a pas le résultat pour le son 1+2. Et pour cause : l'analyse grâce au sonagraphe ne fait pas apparaître ce(s) nouvel(eaux) harmonique(s). Il n'y a rien à montrer, seule l'oreille permet de constater que ça marche, et seule l'analyse essaye de l'expliquer

D'ailleurs, si on "voyait" ces sons sur un sonagramme, et bien, ce ne serait plus des sons subjectifs

[Messensib]

Oui, Thomas, merci pour tes liens très intéressants. Je ne parlerais que du 1er.
Comme François, je suis extrêment troublé par l'exemple n° 3. Les 2 sons A et B n'ont pas d'harmoniques. Est-ce que le sonographe des 2 sons joués simultanément est une "vraie" mesure ? B + A et B - A semblent être tracés à la main (!). On ignore leur niveau.

Supposons que cela soit vrai. Je ne vois qu'une explication (que j'avais écartée dès le début de ce sujet). Pour cela, je donnerais l'exemple d'un haut-parleur excité par exemple par du 50 HZ et du 1 kHz. Il est évident que par effet Doppler le 1 kHz sera modulé en fréquence par le 50 Hz (et réciproquement): Quand la membrane avance sous l'effet du 50 Hz, le 1kHz sera plus aigu et inversement.

J'avais fait l'essai il ya a très longtemps, mais le phénomène n'est perceptible que si l'excursion de la membrane dans le grave met le boomer en danger. Dans ce cas le 1 kHz a des bandes latérales multiples du 50 Hz , des fonctions de Bessel bien compliquées. Si la modulation de fréquence est très faible, ça ressemble au sonographe en question, mais B + A et B - A ont des niveaux quasi inaudibles. Le 1 kHz semble seulement crade.
On peut supposer que le microphone du sonographe fonctionne de façon identique mais à l'envers. Et peut-être le tympan aussi (?). Mais je n'y crois pas trop
PS je ne fais plus d'essais, je veux protéger mes vieilles oreilles

[Messensib]

Ben, alors, on va en rester là ? Vous me faites de la peine. Qui va m'envoyer ce phénomène (de préférence sur 2 pistes séparées)
Je donnerais mon mail en PM.

Pourtant, il me semblait que François était comme moi à son âge: je ne supportais pas de ne pas comprendre

[Thviaud]

Pas eu beaucoup de temps à moi, (La Folle Journée de Nantes oblige… 250 concerts en 5 jours, 112 000 billets, 25 000 disques classiques vendus : et on dira que le classique ne déplace pas les foules !!!).

Par contre, j'ai rencontré Charles Besnainou, physicien acousticien (LAM) professeur d’acoustique musicale au CNSM de Paris, chercheur au CNRS (laboratoire de l’université Paris VI) et lui ai touché deux mots de notre conversation ; je dois le recontacter et il essaiera d'intervenir sur ce sujet …
Très rapidement il m'a expliqué, ou plus exactement j'ai compris que c'était directement le tympan de part sa forme légèrement incurvée qui créait ce phénomène (sous réserve, à confirmer) ;
Cela pourrait expliquer la spatialisation dont je parlais plus haut, les 2 tympans réagissant différemment suivant la position de l'émission des sons.

This post has been edited by ThViaud: Thu 2 Feb 2006, 06:52

[Messensib]

Par contre, j'ai rencontré Charles Besnainou, physicien acousticien (LAM) professeur d’acoustique musicale au CNSM de Paris, chercheur au CNRS (laboratoire de l’université Paris VI) et lui ai touché deux mots de notre conversation ; je dois le recontacter et il essaiera d'intervenir sur ce sujet …
Très rapidement il m'a expliqué, ou plus exactement j'ai compris que c'était directement le tympan de part sa forme légèrement incurvée qui créait ce phénomène (sous réserve, à confirmer) ;
Cela pourrait expliquer la spatialisation dont je parlais plus haut, les 2 tympans réagissant différemment suivant la position de l'émission des sons.

Donc mon hypothèse ci-dessus n'était pas complètement idiote. J'attends la suite

[Thviaud]

( … m'a pas répondu, je le relance pendant les vacances.)

En attendant, une thèse de Jeremy Marozeau

"L'effet de la fréquence fondamentale sur le timbre" (Pdf de 171 pages, faut s'accrocher.)
(je n'ai pas tout compris , mais c'est intéressant !
… Je repique les Bach aussi pendant les vaccances. Bises)