SON, MUSIQUE, MP3 : DES SINUSOÏDES PLEIN LES OREILLES
La conférence du Pr. Bruno
Le son est une variation de pression qui se propage dans l’air sous forme d’une onde, produite par un objet vibrant comme la membrane d’un haut-parleur, ou un instrument de musique : les particules d’air oscillent de quelques microns autour d’une position d’équilibre.
Les sons sont omniprésents dans notre environnement. On pense naturellement à la parole et la musique, mais on peut aussi penser à tous les sons qui nous accompagnent (bruits de voiture, bruit d’un robinet qui goutte, bruitages d’un film ...) qui nous informent de diverses façons.
Dans cette séance, on parlera principalement de trois aspects, et on verra comment les mathématiques permettent de répondre à ces questions :
• L’analyse des sons : comment extraire et comprendre les caractéristiques des sons. On parlera des notions de hauteur du son (ou fréquence), de couleur (ou timbre) ... et de leur représentation mathématique
• La synthèse des sons : comment générer un son possédant certaines caractéristiques données (hauteur, timbre ...).
• Le codage des sons : comment coder numériquement un son (comme le font les formats mp3, wma, ogg …) de façon que le fichier correspondant occupe un espace le plus petit possible sur un CD, un disque dur ou une carte mémoire.
On verra que les mathématiques (et plus précisément une branche des mathématiques appelée analyse de Fourier, qui décrit les sons comme sommes de sinusoïdes) donnent des réponses intéressantes et utiles dans ces trois cas, … et on écoutera de nombreux exemples de sons, réels, synthétiques, ou déformés, …