Spectrogramme d'un son

Salut à tous !

Je suis en prépa ingénieur, et je fais un projet sur le son produit par une guitare.
J'ai analysé via un logiciel spécifique le spectre d'un sol 196Hz (4ème corde à vide), et j'obtient donc le fondamental et ses harmoniques sauf que j'ai un problème :

J'obtient une décroissance de l'amplitude de manière générale sauf pour l'harmonique 2 qui est beaucoup plus importante que toutes les autres (même que le fondamental)

Est-ce que quelqu'un aurait une idée de la raison pour laquelle j'obtient cela ?

En fait j'aimerai étudier la vibration de la corde (torsion, vibration transversale et longitunale) mais je ne sais pas tellement quoi faire comme expérience... donc si vous avez des idées, je suis preneur !

Merci à tous pour votre aide et bonne soirée !

Salut !

À mon avis tu devrais plutôt chercher du côté des études sur le sujet (qui n'ont pas grand chose à voir avec la musique ou la guitare). L'utilisation d'une corde pour produire un son n'est pas propre à la guitare.

Je n'ai aucune notions scientifiques, mais à priori tu devrais faire des expérience sur plusieurs instruments pour d'abord comprendre si la décroissance de la 2e harmonique n'est pas propre à l'instrument (bois par exemple). De même tester les autres cordes. En d'autres mots, avoir des bases de comparaison...

Par exemple, est-ce que tu as fait l'expérience avec toutes les cordes en place ou seulement une ? il est possible que la vibration induite sur les autres cordes ait une influence.

Bref, toujours sans être scientifique pour un sous, je partirais tout de même d'une hypothèse après quelques observations. Par "projet sur le son d'une guitare" ça peut remplir plusieurs bibliothèques à mon avis... ^^

Exemple de ce que tu pourrais tenter d'illustrer :


Sinon, sans doute que ton prof serait mieux placé pour t'orienter (c'est fort possible que je t'ai répondu à côté de la plaque).

Salut Gaboriau et merci pour ta réponse rapide !

Effectivement tu as raison, je vais regarder ce que ça donne pour les autres cordes demain je refais une expérience !

Après j'ai pas tellement d'autre instrument à corde enfin si, un piano, mais bon pour transporter c'est pas tellement pratique haha

Il y a bien sur une théorie des cordes vibrantes, avec l'équation de D'alembert et ses solutions qui visent à étudier le mouvement et la déformation d'une corde en vibration, mais je suis en train de l'étudier pour essayer de comprendre ce qui en ressort.

C'est vrai le le son, et surtout le timbre d'un instrument dépend de tout son spectre (et donc pas seulement de son fondamental mais aussi de ses harmoniques), c'est pour ça qu'un Mi joué au piano ou à la guitare ne s'entend pas de la même façon, mais ça reste un Mi avec une fréquence bien déterminée.

Je compte étudier tous ces aspects pas, mais la j'avoue que je tatônne plus qu'autre chose..

Salut,

tu devrais regarder ce qui se fait dans ce laboratoire :

http://www.lam.jussieu.fr/

Il y a une page avec des résumées de publications, des mémoires, thèses, notamment sur la guitare électrique et les modes de vibration (en fonction des bois, construction, couplage manche-corps, attaque au médiator (le transitoire ) etc).

c'est très intéressant !




exemple : http://hal.archives-ouvertes.f(...)8350/

Salut

D'ordre general, c'est ce que nous demandeons le plus en maniere de distortion avec nos amplis à lampes.
Plus nous avons d'harmoniques paires, plus les sons sont appreciés au contraire des transistors qui ont beaucoup trop de distortion d'harmoniques impaires.

Ok, tu peux lire certain articles sur le net.

Je crois que cette seconde harmonique est ce que le corps ou la caisse de la guitare produit.

Regarde le shema!


Observe et tu realises. Mais avant.

Sais tu faire sortir tes harmoniques sifflantes en attaquant les cordes avec le mediator et le gras du pouce qui effleure la corde en un fraction de seconde.

Je te donnes 30 secondes pour les entendre

C'est juste les harmoniques de 5eme ou 6eme ordre qui ressorte car on attaque les cordes a leur niveau, mais l'oscillation des cordes n'est pas optimal à cette endroit.

Jette un oeil au shema.

L'harmonique de second ordre quand tu attaques une corde se trouve ou?
Entre le sillet et le chevalet, à la 12eme frette.

Tu comprends... que même si tu frette la 7eme cases, ton harmonique de second ordre est juste entre la 7eme frette et le chevalet... etc...

Et tu comprends aussi que la corde oscille au maximum entre les deux points ou elle est pincé.
Donc à vide, toutes les vibrations, ou disons, le maximum des fluctuations se trouvent au centre de la corde qui est l'emplacement de la seconde harmonique.



La maniere dont les vibrations se transmettent dans une guitate.


1 corde a vide
2 cordes pincé à la 12eme
3 harmonique joué à la 12eme frette
Etc... etc...

Ce qu'on peut voir sur le schéma, c'est surtout qu'à l'endroit où sont installés les micros de la guitare, les amplitudes du 2e et 3e harmoniques sont plus grandes que pour le fondamental (ben oui, lui c'est au centre, et les micros sont décalés vers le chevalet, donc excentrés). Ceci explique peut-être plus cette amplitude, et non pas la fréquence (les ?) de résonnance de la lutherie.

Ensuite il y a une autre difficulté au delà de ses schémas parfaits montrant les modes de vibrations d'une corde.
Quand on excite la corde (attaque au doigt ou médiator), il se produit bien évidemment un transitoire, qui fait apparaître momentanément des fréquences qui ne sont pas celles des modes de vibration de la corde (ce n'est pas harmonique au sens où ces fréquences ne sont pas des multiples entiers du fondamental). Les acousticiens nomment ces transitoires (d'attaque !) les partiels.

Ensuite les vibrations de la corde ne restent pas sagement le long de la corde, une partie se transmet à la lutherie par le sillet (ou les frettes si on frette) et le chevalet. L'ensemble de la lutherie est excitée, et comme quand on jette un pavé dans la mare, les vibrations se propagent en subissant diverses altérations physiques dans leur propagation (absorption, réflexion, diffusion, diffraction, réfraction etc) et chaque matériau rencontré imprime ses caractéristiques, sa réponse fréquentielle (son filtrage quoi). Une partie encore doit retourner embêter la corde, toujours par le même passage, jusqu'à ce que les transitoires s'éteignent et qu'il reste les ondes stationnaires, le sustain, la signature de l'instrument.

Ceci met en évidence la caractère de la lutherie et de l'accastillage dans l'élaboration du timbre de la guitare.

Et met aussi en évidence la signature de l'instrumentiste par son attaque qui caractérise le transitoire (c'est pour ça que 2 gratteux ne sonnent pas pareil).

Et encore, on a pas parlé de la conversion du signal acoustique en signal électrique, du filtrage électronique par les micros et l'ampli, de la nouvelle conversion électrique-acoustique par le HP, et avant d'atteindre l'oreille de l'auditeur, de l'influence de l'acoustique de la salle sur le signal...

Et puis dans la tête de l'auditeur, hein, c'est pas toujours clair non plus....

Sur les liens du LAM, il y a des thèses en cours qui étudient tout ça, et j'avais topé aussi un document qui mettait en évidence ces fameux transitoires dans l'élaboration du son du gratteux.

La gratte, c'est un cours de physique ultra complet en fait !!!
Voir même de psychiatrie....

Salut et merci à vous pour vos réponses !

Alors aujourd'hui je suis retourné au labo faire quelques expérience et voici mes observations :

Il semblerait que l'amplification accrûe de la seconde harmonique ne soit pas présente pour toutes les cordes : par exemple, la corde de RE 146Hz à vide offre un spectre tout à fait correspondant à la théorie (à première vue en tout cas), et c'est aussi le cas du LA 110Hz.
Par contre les deux MI et le SOL présentent bien une telle amplification ce qui me laisse sceptique même si j'ai pourtant effectué plusieurs fois les mesures.

Je conçoit volontier que la caisse de résonance, le type de corde, le matériau de la guitare joue un rôle très important, mais de là à avoir de tels effets sur le spectre...

Je pense que l'étude de cette influence pourrait être un paragraphe pertinent de mon projet, qu'en pensez-vous ?

Sinon j'ai aussi effectué des spectrogrammes pour la corde de LA 110Hz à vide en pinçant la corde au niveau de la rosace, et en la pinçant au plus près du chevalet, et ensuite au plus près du sillet de tête. Je remarque que les spectres sont significativement modifiés, et que notamment l'amplitude de l'onde est bien plus faible.

Enfin j'ai fabriqué une "sourdine" pour étudier comment celle-ci atténuait le son et surtout les vibrations de la corde et j'ai bien pu observer une chute de l'amplitude de l'onde sur le spectre.

Merci encore pour votre aide !

Comme cela a déjà été suggéré, ta guitare possède des fréquences propres. Il se peut que quand tu trouves une harmonique 'forte' cela corresponde à une de ces fréquences.

Chaque instrument est particulier, chaque marque de cordes aussi, chaque état d'une même marque de cordes aussi, alors je ne vois pas ou tu veux en venir : fais un test avec des guitares / cordes différentes, dans des conditions hygrométriques identiques / différentes, tu risques d'y être encore au nouvel an 2017. Par analogie regarde plutôt l'exposé sur "les numeriques" sur la capture du son ( analogique puis conversion numérique puis re-conversion en analogique ) tu verras que l'échantillonnage flingue ou exacerbe certaines harmoniques, mais que l'oreille ne discerne pas et que ceci diffère d'une marque de lecteur CD à une autre, je te dis ceci par pure analogie, mais si cela peut te donner une piste. Même un chef d'orchestre aurait du mal à discerner un léger / moyen manquement, pour finir : la musique ( même celle de Mozart ) n'est qu'un ensemble additif / soustractif imparfait.

Tu demandes à un herpétologue "quel est le serpent le plus venimeux ?" il te répondra qu'il n'y a pas de règle absolue et que le plus dangereux sera celui qui vient de te mordre.

Salut,
J'ai une question, si je joue une note, est ce que cela génère des harmoniques de fréquence inférieure à la fréquence de vibration de la corde ?
(la moitié par exemple)

Merci

Tu devrais regarder les exercices qui concernent les cordes de piano, etc, ils approchent l'endroit où on doit pincer/frapper la corde (1/7 en l'occurrence) afin d'obtenir de meilleures harmoniques.


N'oublies pas que ce qu'ils veulent c'est une démarche de recherche, n'hésites pas à te poser beaucoup de questions et choisir quelle voie tu peux approfondir, expliquer ton choix, etc.