Écoute musicale et acoustique (avec sons MP3)

coute musicaleet acoustique

Avec 420 sons et leurs sonagrammes dcrypts

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Michle Castellengo

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sur le DVD-Rom daccompagnement Des livrets-sons au format ePub pour lcoute sur Smartphone Le livre complet en PDF avec les 420 sons intgrs

prfaces

avant-propos

introduction au monde des sons

Chapitre 1 des vibrations aux sons de la musique

Chapitre 2 la reprsentation des sons

Chapitre 3 le systme auditif humain

Chapitre 4 une approche de la perception sonore : formes et catgorisation

Chapitre 5 perception des qualits sonores : lintensit

Chapitre 6 perception des qualits sonores : la hauteur des sons isols

Chapitre 7 la question du timbre

Chapitre 8 systmes dintervalles et accordage

Chapitre 9 voix et perception

annexes

annexe a conventions de notation musicale

annexe B intervalles musicaux

annexe C pratique du lecteur musicien

annexe D textes

annexe e visualisation des phnomnes vibratoires

annexe F bibliographie

annexe G glossaire

annexe H contenu du dvd-rom daccompagnement

inDex

inDex Des noms propresCONFIGURATION NCESSAIRE. Pour les livrets-sons au format ePub: Appli iBooks pour iPod (version4 ou ultrieure), iPhone (version3g ou ultrieure) ou iPad (version2 ou ultrieure), avec iOS6 ou version ultrieure Appli Gitden Reader (gratuite) ou Moon+ Reader (gratuite) pour Smartphones ou tablettes Android, avec Android4 ou version ultrieure. Pour le livre au format PDF: sur Mac/PC: Adobe Acrobat Reader6 ou version ultrieure, MacOSX10.0 ou version ultrieure, WindowsXP ou version ultrieure Sur iPad (version2 ou ultrieure): applis payantes PDFExpert (9,99) ou ezPDF Reader (3,99), iOS6 ou version ultrieure Sur tablettes Android: appli payante ezPDF Reader (3,22), Android4 ou version ultrieure.

avec lexigence dune musicienne et la rigueur dune scientifique ouverte toutes les musiques et voix du monde, lauteur runit dans cet ouvrage le fruit dune vie consacre la recherche et lenseignement.

ses connaissances, autant que la manire de les partager, se sont enrichies et affines au contact des musiciens, des acousticiens, des linguistes, des luthiers, des compositeurs et des ethnomusicologues, qui viennent chercher dans lacoustique musicale des rponses leurs questions.

par la richesse et la diversit des exemples sonores quil contient, ce livre invite de fascinantes expriences dcoute, o le plaisir de la dcouverte accompagne la satisfaction de comprendre: il ravira autant les musiciens et mlomanes curieux que les passionns du son.

Hugues Genevois, directeur du lam

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Studio Eyrolles ditions Eyrolles

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Point dentre de cet ouvrage, les 420exemples sonores fournis sur le DVD-Rom placent le lecteur dans une situation dcoute attentive, partir de laquelle il va dcouvrir au fil des chapitres comment analyser la structure acoustique des sons et valuer leurs qualits musicales.

Lanalyse sappuie sur lusage du sonagramme, reprsenta-tion visuelle qui rvle la structure spectrale et temporelle des sons, et se lit la manire dune partition musicale, sans ncessiter de connaissances avances en acoustique.

Mais lanalyse spectrotemporelle ne suffit pas pour rendre compte des qualits dun son dont lcoute diffre dune per-sonne lautre. Lauteur fournit ainsi une synthse des donnes rcentes sur le systme auditif, la reconnaissance des formes et la catgorisation cognitive qui permettent ensuite daborder ltude des qualits musicales des sons intensit, hauteur, timbre , les problmes poss par laccordage des sons instrumentaux et la grande diversit des coutes de la voix humaine.

Aprs des tudes de musique et de mu-sicologie, Michle Castellengo rejoint le Laboratoire dacoustique musicale (LAM) dmile Leipp o elle soutient une thse sous sa direction. En 1982, elle entre au CNRS et prend la direction du LAM. Ses recherches portent sur lacoustique des fltes, de lorgue, de la voix chante et, plus gnralement, sur la perception des sons musicaux. Elle cre en 1989 la classe dacoustique musicale du Conservatoire nationale suprieur de musique et de danse de Paris et dirige le master Atiam (Paris 6/Ircam/SupTlcom) de 1999 2003. Elle est aujourdhui directrice de recherche mrite au CNRS.

contenu du dvd-rom daccompagnement Des livrets-sons au format ePub 3 (un par chapitre) pour couter les sons sur son Smartphone ou sa tablette.

Le livre complet au format PDF avec les 420sons aux formatsMP3 etWAV.

G13872_EcouteMusicaleEtAcoustique_couv_EXE.indd 1 17/07/15 10:50



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avec lexigence dune musicienne et la rigueur dune scientifique ouverte toutes les musiques et voix du

monde, lauteur runit dans cet ouvrage le fruit dune vie consacre la recherche et lenseignement.




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avec lexigence dune musicienne et la rigueur dune scientifique ouverte toutes les musiques et voix du monde, lauteur runit dans cet ouvrage le fruit dune vie consacre la recherche et lenseignement.




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COUTE MUSICALE ET ACOUSTIQUE

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Michle

Castellengo

COUTE MUSICALE ET ACOUSTIQUE


Prfaces de Jean-Sylvain Linard et Georges Bloch

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Crdits iconographiques

Sauf mention particulire, tous les sonagrammes ont t raliss par lauteur laide du logicielAudioSculpt de lIrcam.

Les sources des illustrations qui nont pas t ralises par lauteur elle-mme sont mentionnes dansleur lgende, lexception des schmas des figures 6, 7 et 1.1, raliss par Antoine Moreau-Dusault.

Lditeur a fait tout son possible pour identifier les ayants droit des visuels prsents. Si toutefoislun deux avait t oubli, il est invit se mettre en contact avec les ditions Eyrolles.

Source et copyright des sons

Le concept de ce livre repose sur la fourniture de nombreux exemples choisis parmi des uvres exis-tantes ou raliss spcialement pour permettre une coute riche en contexte musical. La source dessquences sonores est indique entre crochets dans la section

Les sons du chapitre x

place la finde chaque chapitre. Par exemple :

Son 6.27

Guimbarde et chant harmonique de style sygyt. Successivement : jeu de la guimbarde (fondamental 88,5 Hz) ; 13 guim-barde et voix ( loctave suprieure de la guimbarde) ; 30 deuxime squence voix et guimbarde ; 45 guimbarde seule.

Tuva, Voicesfrom the Center of Asia

; n 16 ; Smithsonian Folkways Records, 1990. [SF 40017]

Toute reproduction ou reprsentation de ces sons est interdite sans laccord de leurs ayants droit.

De nombreux sons proviennent de la base de donnes RWC Music Database. Les demandesdautorisation de reproduction de ces sons peuvent tre faites directement sur le site

https://staff.aist.go.jp/m.goto/RWC-MDB/

.

Les sons crs par lauteur, rfrencs [M. C.], sont utilisables librement pour lenseignement et larecherche (cours, confrences) condition den citer la source sous la forme suivante :

Extrait du DVD-Rom daccompagnement de louvrage

coute musicale et acoustique

de Michle Castellengo, ditions Eyrolles, 2015.

Pour tout autre usage, il est ncessaire dobtenir lautorisation de lauteur (

[email protected]

).

Aux termes du Code de la proprit intellectuelle, toute reproduction ou reprsentation intgrale ou partielle dela prsente publication, faite par quelque procd que ce soit (reprographie, microfilmage, scannrisation,numrisation) sans le consentement de lauteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite et constitueune contrefaon sanctionne par les articles L.335-2 et suivants du Code de la proprit intellectuelle.Lautorisation deffectuer des reproductions par reprographie doit tre obtenue auprs du Centre franaisdexplitation du droit de copie (CFC) 20, rue des Grands-Augustins 75006 Paris.

Groupe Eyrolles, 2015ISBN : 978-2-212-13872-6

DITIONS EYROLLES61, bd Saint-Germain75240 Paris Cedex 05www.editions-eyrolles.com

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Prfaces

Jean-Sylvain Linard

Directeur de recherche mrite au CNRS

Ce livre nest pas un livre comme les autres. Cest un support crit et sonore, destin guider le lecteur auditeur dans la dcouverte dun paysage infini o se mlentmusique et acoustique. Michle Castellengo prsente ici la quintessence dunecinquantaine dannes de recherche passionne, originale et exigeante, sur la struc-ture, la production et la perception des sons. Son oreille exceptionnelle, sa curiositpour le monde auditif et la qualit de son travail exprimental lont depuis long-temps amene analyser tous les sons quelle rencontre. Elle est aide en cela parune mthode de travail et par un outil danalyse, le

sonagraphe

, qui permet dereprsenter le son comme le fait une partition musicale, avec le temps en abscisseet la frquence hauteur en ordonne. Mieux quune partition, le sonagrammeindique galement le timbre du son. En figeant le temps, il permet den examiner loisir les moindres dtails et, par des rglages adquats, den rvler les structuresdune manire proche de la perception naturelle.

La mthode de travail est celle qua inaugure mile Leipp, fondateur et respon-sable du LAM, Laboratoire dacoustique musicale, dans les annes 1960-1980. Ellerepose sur lide que les instruments de musique, labors au fil du temps par lesluthiers, reprsentent un compromis optimum entre les capacits sensorimotricesdes excutants, les capacits perceptives des auditeurs, les techniques de lutheriedisponibles et les canons esthtiques dune socit et dune poque. Pourcomprendre comment fonctionne un instrument il faut donc, en tout premier lieu,prendre en compte ce que les praticiens, facteurs et instrumentistes en disent,mme lorsque les rgles de leur art se sont fondues dans une tradition qui nest arbi-traire quen apparence. Ce nest quaprs que lon peut, par lanalyse, en dcouvrirles raisons, souvent extraordinairement fines et pertinentes, et ventuellementcontribuer rsoudre les problmes poss par lvolution continue des techniquesde lutherie et des styles musicaux. Une telle doctrine implique une ouverture surdiverses disciplines, en particulier la physique, la psychologie, la musique, pournen citer que quelques-unes. Cest pourquoi le LAM a demble rassembl un audi-toire et des collaborateurs venant de tous horizons.

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VI

PRFACES

Michle Castellengo a t, ds lorigine, la cheville ouvrire du laboratoire. Elle estrapidement devenue experte dans lutilisation et les rglages du

sonagraphe

, unepoque o lacoustique sintressait plutt aux sons fixes et leur reprsentationfrquence-amplitude. Sa spcialit a toujours t de se fier dabord son coutepour reprer les phnomnes intressants sur le plan musical ou perceptif, puis dechercher la meilleure manire de les mettre en vidence dans les sonagrammes. Ellea ainsi analys diverses classes de sons : la flte, le clavecin, le piano et lorgue ; laparole, la voix et le chant ; les sons de musiques pratiques dans dautres culturesque la ntre ; les chants doiseaux et les scnes sonores que lon rencontre dans lavie de tous les jours. Ces tudes, souvent menes loccasion de rencontres avecdes praticiens de la musique, constituent un ensemble do merge une visioncohrente du monde sonore, allant de sa production par une source humaine ouphysique sa perception par lauditeur. Cest cette vision densemble qui nous estrestitue dans le livre de manire pdagogique et intuitive.

Dans les annes 1960, lenthousiasme partag par les chercheurs du LAM pour lareprsentation sonagraphique les a conduits imaginer lopration inverse : passerdu document sonagramme au son correspondant. Cet appareillage, baptis

Icophone

, construit au Laboratoire de mcanique de luniversit Paris VI, permet-tait de transformer instantanment en sons les sonagrammes schmatiques tracs la main sur une bande transparente. Le son rsultant ntait pas trs harmonieux,mais la parole ainsi reproduite tait comprhensible, pour peu que les schmasrespectent lvolution temporelle des structures acoustiques du signal original. ct de dveloppements inspirs par la thorie de la forme, il est apparu quonpouvait dcouper le flux de parole en lments allant dun son au suivant de faon respecter les transitions, essentielles pour lintelligibilit. Michle Castellengo amis au point exprimentalement un dictionnaire denviron 600 lments couvrantla langue franaise, permettant de construire des phrases nouvelles par assemblage la manire des dominos. La mthode, requrant peu de mmoire, se prtait unemise en uvre informatique, ralise ultrieurement au LIMSI, Laboratoire dinfor-matique pour la mcanique et les sciences de lingnieur, laboratoire de mcaniquedes fluides nouvellement install sur le campus dOrsay. Par la suite le LIMSI acontinu dans la voie du traitement automatique de la parole. Le thme sest largi lensemble de la communication homme-machine, qui occupe aujourdhuiplusieurs centaines de chercheurs, enseignants et doctorants. Seuls les plus ancienssavent que cette activit majeure du laboratoire a dmarr au LAM en 1965 partirdune curieuse machine inverser les sonagrammes. Ainsi va la recherche

Le terme de parole dsigne ce qui, dans le signal oral, porte linformation linguis-tique. La voix en est le support physique et, bien entendu, les deux notions sontfortement dpendantes lune de lautre. La voix chante joue un rle primordial enmusique, dans toutes les cultures. Dans la musique classique europenne, tous lesapprentis chanteurs sont confronts au problme du passage, discontinuit detimbre qui sentend quand on produit un glissando allant de lextrme grave lextrme aigu. Les passages sont dus des transitions entre plusieurs rgimesvibratoires des cordes vocales. Quatre rgimes vibratoires distincts, appels mca-nismes, ont t mis en vidence au LAM et cette notion fondamentale commence tre reconnue dans la communaut scientifique de la voix. Michle Castellengo agalement men ou encadr des tudes sur dautres aspects de la voix chante,toujours en relation troite avec des chanteurs professionnels. Elle sest aussi int-resse au chant multiphonique que lon trouve dans certaines cultures populairesou extra-europennes ; les exemples spectaculaires prsents au chapitre 9 tmoi-

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Prfaces

VII

gnent la fois du talent des artistes et de la pertinence des explications obtenues aumoyen de lanalyse sonagraphique.

Un autre point souligner est lintrt port aux processus perceptifs et cognitifsmis en uvre dans lactivit dcoute. La psychoacoustique est une discipline partentire, qui utilise une mthodologie rigoureuse, avec des sons calibrs et des testsvalids statistiquement. Elle semble donc trs loin de lcoute individuelle de finesnuances musicales. Pourtant Michle Castellengo cherche en permanence inter-prter ses rsultats en fonction des connaissances acquises sur la perception audi-tive. Certaines de ses tudes conduisent poser des questions de naturepsychoacoustique. Comment se fait-il, par exemple, que la zone frquentielle allantapproximativement de 500 1 700 Hz savre si importante pour la perception ducontenu des sons, alors que lon sait depuis longtemps que le maximum de sensibi-lit de loreille se trouve aux alentours de 3 000 Hz ? Dans la dimension temporelle,il est fascinant de constater que, selon la cadence de rptition dune simple impul-sion sonore, la sensation produite va dune suite de clics distincts un son dotdune texture rythmique sans hauteur, puis un son complexe pourvu dunehauteur, et enfin un son trs aigu sans sensation de hauteur. Des observations dece genre, traites empiriquement par les musiciens des fins artistiques, se posenten permanence en acoustique musicale et constituent des objets dtude encore peuexplors en psychoacoustique.

Cet ouvrage arrive un moment o le son occupe une place indite dans notresocit : sons de la radio, sons de la rue, bruit, parole, musique, tlvision, enregis-trement, transmission, sonorisation, insonorisation, communication, malenten-dance : le son est partout. Les nouveaux outils numriques permettent de produiretous les sons imaginables, mais, pour en faire bon usage, musiciens et designerssonores devront tre en mesure de choisir ceux qui correspondent leurs besoinsprcis. Pour ces crateurs, pour les concepteurs de systmes sonores et pour les ingnieurs en sensations dont Abraham Moles avait prvu larrive avec trenteans davance, les connaissances exposes dans ce livre savreront rapidementindispensables. Pour les autres lecteurs, amoureux du son, de la musique et de lascience, elles seront une double source de joie : joie de lesprit, par lanalyse et lacomprhension, et joie sensorielle, par lcoute et la dcouverte dun monde sonoresans limite.

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Georges Bloch

Compositeur et chercheur

Ctait dans les annes 1980 : les quelques tudiants franais du dpartement demusique de luniversit de Californie San Diego le surnommaient le fils dric .Ctait bien peu respectueux pour un professeur non seulement admir pour saculture et son inventivit musicale, mais qui, de plus, souffrait dune forme rare demyopathie qui lobligeait se dplacer en chaise roulante. Mais Robert Erickson(1917-1997) tait un monsieur spcial et son sminaire tait un passage oblig UCSD. On aurait pu lappeler un sminaire dorchestration, si le terme navait euencore lpoque une connotation trs post-berliozienne ; ou sminaire sur letimbre , si timbre ntait pas devenu un terme tellement polysmique quon nesavait plus de quoi il sagissait exactement.

Chez Erickson, on savait de quoi on parlait : il avait un point de vue, quil ne nousobligeait absolument pas partager, mais qui permettait de savoir sur quellesprmisses se fondait sa recherche ; et il avait une volont encyclopdiquedexplorer toutes les voies par lesquelles un compositeur peut imaginer des struc-tures musicales partir du son lui-mme. De ses rflexions tait sorti un livre,

Sound Structures in Music,

peut-tre le seul trait dorchestration intressantdu

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sicle.

Hlas, dans ce livre, il y a un problme : il ny a pas de son. Pour ceux qui ont eu lachance dassister son cours, aucune importance : nous passions notre temps couter des enregistrements, analyser des partitions en dtail, et des interprtesvenaient faire des dmonstrations. Quand on a juste le livre, cest plus difficile, carles copies de partitions dorchestre rduites la taille dun bouquin deviennent viteillisibles ; et puis, justement, tout le son nest pas sur la partition. Or, le travaildErickson tait directement issu de sa comptence comme compositeur et, aussi,de sa curiosit : ds quil dcouvrait une combinaison sonore qui ltonnait, ilvoulait savoir comment cela marchait.

Louvrage de Michle Castellengo a de nombreux points communs avec celuidErickson. Tout dabord, il rsulte dune longue exprience dcoute, plus prcis-ment dcoute

curieuse

. En revanche, il possde un grand atout que navait pas son

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PRFACES

prdcesseur. Il commence par le dbut : les sons y sont. Rien que pour cela, ce livre est incroyable, inestimable : coutez ces sons inous ; aprs, vous aurezenvie den savoir plus. On peut mme aller plus loin : le simple fait dcouter cessons rend savant, simplement parce que ce sont presque tous des sons fascinants,captivants, et parce quils questionnent lcoute.

Ce point de dpart qui est aussi un point darrive ne vaut pas que pour lelecteur : cest aussi le point de dpart de lauteur. En effet, comme celui dErickson,ce livre sappuie sur un point de vue, clairement exprim dans le quatrimechapitre, celui concernant la perception. Ce point de vue, dit cologique, part du sujet connaissant , et surtout de lexpert de la pratique du son. MichleCastellengo a profit de la myriade de savants qui ont frquent le Laboratoiredacoustique musicale (LAM) de Jussieu : des acousticiens, bien sr, mais aussi desinstrumentistes, des luthiers, des linguistes, des compositeurs. Essentiellement desgens dont lcoute est le mtier et la passion. Comme disait le fils dric dansson sminaire : tous les clarinettistes distinguent les changements de registre ;allez donc voir un clarinettiste et demandez-lui de vous les jouer et de vous lesexpliquer jusquau moment o, vous aussi, vous les entendrez, y compris lorsquonles masque .

On part donc du son, et, plus prcisment, de lcoute experte de ce son. Il y a les oreilles dor de la marine, il y a lcoute critique des preneurs de son,lcoute spcialise de ceux qui font de la musique lectroacoustique, et, bienentendu, lcoute quacquirent les instrumentistes la suite de la pratique quoti-dienne de leur instrument. Cest cela qui intresse Michle Castellengo : commenton coute, quest-ce quon coute, et comment vous, moi, Pierre-Yves Artaud,M. Dupond, avec sa comptence ou son ignorance de musicien, de luthier, desoudeur, de chauffeur de taxi, de berger jouant du cor des Alpes, damateur demusique baroque, de spcialiste de techno, projette son savoir sonore et ses repr-sentations sur ces sons. Rptons-le : cest ce point de vue sur lcoute qui fait toutela valeur de cet ouvrage, mme si on ne le partage pas. En effet, pour citer lauteurelle-mme : Il faut mettre en garde le lecteur sur le fait que des termes comme

perception

,

information

,

forme

, revtent des sens et des contenus souvent fort diff-rents dun ouvrage lautre. Il y a un point de vue revendiqu ? Au moins, on saitde quoi on parle.

Le LAM de Michle Castellengo, cest aussi une aventure de plus de cinquante ans,et des dizaines de sujets de recherche, dont beaucoup se retrouvent dans ce livre.Cela donne un ouvrage dense : en vingt-cinq pages, on traite de la voix humaine,depuis les traits de chant du

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sicle et les articles fondateurs de Sundberg surles formants jusquaux derniers travaux de Nathalie Heinrich sur leffet des rapportsentre les vibrations de la glotte et du larynx. Vingt-cinq pages, cest peu pour beau-coup de chose, surtout avec tous ces sons merveilleux : la

quintina

sarde, diverstypes de chant harmonique, les rsonances buccales de guimbarde. De toute faon,les sons y sont.

Un ouvrage si compact pourrait se rsumer une sorte de dictionnaire raisonn delcoute musicale de lacoustique ce qui ne serait dj pas si mal, dailleurs. Maiscest bien plus, car lexprience pdagogique de Michle Castellengo, notamment la classe dacoustique musicale du Conservatoire de Paris, fait que la prsentationdes questions est toujours passionnante. Les questions du timbre, de la perceptiondes hauteurs et des intensits restent ce quelles sont : des questions, quil convientde prciser en fonction des expriences sonores. Pendant de nombreuses annes,

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Prfaces

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lauteur a russi faire dialoguer divers spcialistes de lcoute, en essayant de leurfaire cracher ce quils entendaient lorsquils maniaient les sons. Cest une pdagogiequi ntait pas dsintresse : toute sa recherche partait de l, de ces coutesexpertes !

Dans ce livre, les processus dcoute des experts, qui produisent, travaillent ouutilisent le son, sont dcortiqus ; cest au lecteur de sy mesurer. Parmi les exem-ples sonores, il y en a aussi quelques-uns volontairement banals, comme le premier,celui qui ouvre lintroduction ; on finit cependant par leur accorder autant datten-tion quaux extraits sonores plus inous de cet ouvrage et ils sont nombreux ! Onveut comprendre : les sons y sont.

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Avant-propos

Voici un livre lire et couter qui offre plus de 400 exemples sonores patiemmentrcolts au long de dcennies de recherches en acoustique sur les sujets les plusdivers : des fltes lorgue, des cloches aux oiseaux, de la parole synthtique auchant lyrique ou traditionnel. En associant laudition de sons qui rjouissent lesoreilles, leur visualisation et la lecture de donnes explicatives, notre ambition estdintroduire dans lunivers de lacoustique les musiciens et les auditeurs curieux,en qute de connaissances sur le monde sonore et les perceptions quils en ont.

Les sons nont quune existence phmre : peine entendus, ils svanouissent, nelaissant en mmoire quune trace rduite sur laquelle il est difficile dchanger desimpressions comme nous pouvons le faire la vue dun paysage ou dune scnephotographie. De surcrot, si plusieurs auditeurs entendent la mme squencesonore et quon les invite en dcrire les caractristiques et les qualits, on constateune grande diversit de rponses : tous entendent le mme son, mais chacun leperoit et lcoute diffremment. Il faut donc capter les sons, comme la merveilleu-sement anticip Rabelais au

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et en donner une reprsentation objective.Lanalyse sonagraphique aujourdhui la porte de tous grce linformatique estabondamment utilise dans le livre, car elle possde un double avantage. Cest unevisualisation du son assimilable rapidement, qui sapparente lcriture musicaleet qui offre la possibilit daborder, quand elle est couple lcoute, ltuderigoureuse des paramtres acoustiques des sons.

La dmarche de louvrage

La plupart des ouvrages franais sont assez spcialiss et peu accessibles aucommun des mortels. Les livres dacoustique lexception de celui dmile Leipp

2

sont rservs des lecteurs pourvus dun bon niveau scientifique et nabordent querarement lanalyse des sons et leur perception ; les livres sur la musique sintres-sent peu la matire sonore elle-mme ; quant aux ouvrages traitant de la percep-tion et de la cognition, ils donnent une large place au sens visuel, ne laissant que laportion congrue une perception auditive de sons de laboratoire.

Nous avons donc souhait runir dans un seul livre les donnes issues des diff-rentes disciplines qui permettent de comprendre les phnomnes sonores et leurcoute, tout en restant accessible au plus grand nombre. Les deux premiers chapi-tres prsentent les notions lmentaires connatre sur la production des sons, leur

1.

Le Quart Livre

, chapitre LV, Comment en haulte mer Pantagruel ouyt diverses parolles dgeles .2.

Acoustique et musique

, 1971, Masson : Paris ; rdit en 2010 aux Presses des Mines.

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XIV

AVANT-PROPOS

analyse, en prenant dlibrment comme exemples sonores les sons riches et int-ressants de la musique. Le troisime chapitre offre une prsentation schmatiquedu systme auditif et de ses capacits danalyse du signal sonore ; le quatrimeaborde laide de la Gestalttheorie et de la catgorisation perceptive la perceptionsonore dun auditeur confront diffrentes situations dcoute selon quil entendun signal imprvisible, les sons habituels de son environnement, ceux duneconversation dans laquelle il est engag ou ceux de la musique. Ainsi munis deconnaissances sur la structure acoustique des sons et sur nos stratgies dcoute,nous pouvons aborder ltude des qualits essentielles des sons musicaux : linten-sit et les caractristiques qui font quun son merge dun ensemble (chapitre 5) ; lahauteur des diverses sortes de sons instrumentaux (chapitre 6) et la vaste questiondu timbre, particulirement dveloppe dans le chapitre 7 selon une approchenouvelle. Le chapitre 8 traite de questions spcifiques aux musiques mlodiques etharmoniques dont la dimension privilgie est la hauteur (intervalles, systmesdaccordage). Enfin il nous tenait cur doffrir dans le dernier chapitre quelquesexemples dapplication de toutes ces notions la voix humaine, linstrument quechacun de nous possde.

On trouvera dans les annexes les conventions de notation (musicale, acoustique),quelques documentations complmentaires, une bibliographie consquente ainsiquun glossaire trs dtaill des termes en usage dans ce livre.

Le contenu de louvrage et la pdagogie qui est luvre bnficient de lexprienceacquise au cours dannes denseignements donns des tudiants de cursusvaris : les lves instrumentistes, compositeurs, musicologues de la classedacoustique musicale du Conservatoire national suprieur de musique de Paris,auxquels se joignaient aussi des ethnomusicologues et de futurs preneurs de son ;les tudiants en cinma de la Fmis, ceux du master scientifique ATIAM (Acous-tique, traitement du signal, informatique, appliqus la musique) de luniversitParis VI et les ingnieurs de la semaine Athens Musique, science, histoire delcole des mines Paris-Tech.

Un livre couter

Lcoute devrait, le plus souvent, prcder la dcouverte des analyses visuelles etde leurs commentaires. Pour aplanir lobstacle qui persiste entre les supports delcrit et ceux du sonore, deux solutions sont proposes dans le DVD-Rom daccom-pagnement.

La premire consiste utiliser une version numrique du livre apparaissant lcran dun ordinateur (ou dune tablette) dans la mme mise en pages, mais avecles sons intgrs, donc immdiatement accessibles sur un simple clic. Cette ditionPDF multimdia de louvrage est propose en deux versions : lune avec sons auformat MP3, lautre avec sons au format WAV.

La deuxime solution sadresse ceux qui prfrent la lecture sur papier. Nous leuroffrons en complment du livre une srie de livrets sons , un par chapitre, conte-nant la collection des exemples sonores importer dans un lecteur mobile (Smart-phone ou tablette). Ces fichiers au format ePub3, raliss par Guillaume Pellerin dela socit Parisson, sont compatibles avec les plateformes Apple iOS et Android. Ilscomprennent une page par son, avec la lgende du son, une barre de lecture audioet une vignette rappelant la figure associe. Vous pouvez galement accder direc-

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Un livre couter

XV

tement ces livrets sons en scannant le QR code ci-contre laide de votre Smart-phone ou de votre tablette, ou via lURL : www.editions-eyrolles.com/go/castellengo.

Toutes les indications sur lusage de ces documents sonores sont fournies danslannexe Contenu du DVD-Rom daccompagnement , en fin douvrage.

Quelle modalit dcoute adopter ?

Lcoute des sons sortant directement dunSmartphone, dune tablette ou dun ordinateur est une coute de contrle de qualittrs rduite, trs limite vers les basses frquences. Elle est prohiber.

Lcoute au casque, trs rpandue aujourdhui, a le double avantage dtre discrteet disoler du bruit environnant. Elle convient lorsque le casque est de bonnequalit, mais nous recommandons de lviter pour une premire approche, car ellenous prive dune fonction essentielle, lexploration du champ sonore par de petitsmouvements de tte pour apprcier les diffrences entre les sons arrivant aux deuxoreilles, ressource importante pour la discrimination qualitative des sons.

Lidal est donc de pouvoir couter frquemment sur une bonne chane de repro-duction, si possible en compagnie dauditeurs amis impliqus dans des pratiquessonores diffrentes afin de dcouvrir, au cours dchanges rciproques, ltonnanterichesse des coutes individuelles.

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mile Leipp,crateur du LAM

et Abraham Moles,passeur dides

Marie-Jos,par qui tout est arriv

Remerciements

Un tel ouvrage naurait pu voir le jour sans lengagement de chercheurs passionnspar le projet qui ont, pendant prs de dix annes, tenu un sminaire de suivi de lardaction : Denis Mercier, crateur sonore cinma et musique, directeur delouvrage collectif

Le livre des techniques du son

, initiateur et aiguilleur du projet ;Pascal Gaillard, musicologue, chercheur en perception auditive et matre de conf-rences luniversit de Toulouse ; Charles Besnainou, luthier et ingnieur derecherche en acoustique instrumentale au LAM ; Marie-Ccile Barras, musicologue,matre de confrences luniversit de Bordeaux ; Thierry Maniguet, musicologue,conservateur au muse de la Musique ; Hugues Genevois, chercheur en nouvellestechnologies et cration musicale, ingnieur de recherche au ministre de laCulture, responsable de lquipe LAM ; Adrien Mamou-Mani, concepteur dinstru-ments augments, chercheur lIrcam et professeur dacoustique musicale auConservatoire national suprieur de Paris.

Tous ont contribu par leurs comp-tences complmentaires llaboration de louvrage en dbattant des ides propo-ses et en fournissant un soutien stimulant jusqu laboutissement de ce livre. Madette envers eux est immense. Sy ajoute celle que jai envers Danile Dubois dontles ides ont irrigu et confort mon approche intuitive de lcoute en minitiant la catgorisation perceptive.

La collection des sons, qui fait la richesse de cet ouvrage, provient en grande partiedes archives du LAM

1

constitues au cours des recherches dveloppes avec mileLeipp. Je remercie trs sincrement les nombreux instrumentistes, chanteurs,ethnomusicologues qui mont autorise reproduire leurs exemples sonores.

1. En cours de numrisation, les archives sonores du LAM sont consultables sur le site http://telemeta.lam.jussieu.fr/

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http://telemeta.lam.jussieu.frhttp://telemeta.lam.jussieu.fr

XVIII

REMERCIEMENTS

Dautres proviennent de missions effectues pour le ministre de la Culture (orgues,cloches), de sminaires et de travaux de thse. Ma reconnaissance va galement auxpersonnes et aux institutions qui mont accord lautorisation de reproduire lestests auditifs et les sons paradoxaux propres questionner lcoute musicale, ainsiquaux personnes par lentremise desquelles certaines demandes ont pu aboutir :Johanni Curtet, Laurent Daudet, Jean During, Jean Kergomard, Ted Levin, Jean-Claude Risset et Joe Wolfe. Toutes les sources sont mentionnes explicitement dansle texte des lgendes des sons affrentes chaque chapitre.

Nous avons donn la priorit aux sons les plus intressants, parfois enregistrs dansdes conditions difficiles. Vincent Mons, que nous remercions vivement, a gnreu-sement assur le long travail de toilettage et de montage des 422 exemples sonores.

Mes remerciements vont aussi aux nombreux relecteurs couteurs mis contri-bution sur diverses parties relevant de leur expertise : Pierre-Yves Asselin, DanielFargue, Jol Frelat, Claudia Fritz, Suzanne Frniss, Nathalie Henrich-Bernardoni,Sylvain Lamesch, Benot Navarret, Marc Pinardel, Jean-Dominique Polack, LaurentQuartier, Corsin Vogel.

La rdaction finale a fait lobjet dune relecture intgrale, exigeante et attentive dela part de deux personnalits reprsentatives des deux domaines science etmusique ici runis : Jean-Sylvain Linard et Georges Bloch. Ils mont fait lamitidcrire chacun une prface et je les en remercie trs profondment.

Enfin, pour que lensemble de ce travail prenne la forme dun livre, il a fallu lacomplicit de Daniel Fargue et Batrice Avakian, la confiance et lengagementdric Sulpice, directeur ditorial des ditions Eyrolles, qui a pris le risque dun livre-sons particulirement complexe raliser, et la formidable implication deFranoise Barat et de toute lquipe des ditions Eyrolles. Ce projet a bnfici dela disponibilit quoffre la position de chercheur mrite au CNRS. Accueillie linstitut Jean-Le-Rond-dAlembert (UPMC-Sorbonne Universits), jai pu pour-suivre le dveloppement de mon travail au sein du LAM quipe issue du Labora-toire dacoustique musicale cr par mile Leipp en 1963 , lieu o sopre unealchimie originale entre musiciens, scientifiques, luthiers et chercheurs en scienceshumaines.

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Table des matires

XIX

Table des matires

INTRODUCTION AU MONDE DES SONS

..........................................................................

1

Les sons de lintroduction

................................................................................................

6

CHAPITRE 1

DES VIBRATIONS AUX SONS DE LA MUSIQUE

....................................

7

1. lorigine du son : le mouvement

................................................................................

7

2. La production et la propagation des sons

.................................................................

72.1. En bref

...............................................................................................................................

72.2. Lexcitation : impulsion ou entretien

.......................................................................

92.3. La notion donde

............................................................................................................

122.4. Les modes vibratoires (transition ondes-modes)

................................................

142.5. Des vibrations de la structure au son rayonn

.....................................................

172.6. La rception, la saisie du son, les transformations de la vibration

.................

182.7. Dfinitions utiles

...........................................................................................................

19

3. La forme temporelle des vibrations

.............................................................................

193.1. Linscription des vibrations

........................................................................................

193.2. La composition des vibrations

...................................................................................

203.3. Du mouvement londe sonore

.................................................................................

20

4. Lanalyse auditive des composantes dun son : la srie harmonique

..........

214.1. Lanalyse auditive par filtrage

...................................................................................

214.2. Le verre percut et le verre frott

.............................................................................

214.3. La srie harmonique

.....................................................................................................

224.4. Les intervalles de la srie harmonique

....................................................................

22

5. Vocabulaire : de la musique lacoustique et inversement

.............................

245.1. Les divers types de sons

..............................................................................................

245.2. Les termes connatre : harmoniques, partiels, fondamental

..........................

24

6. Les mlodies spectrales et les mlodies de partiels successifs : exemples musicaux

.............................................................................................................

266.1. Les mlodies spectrales : slection dharmoniques par rsonance buccale

.

266.2. Les mlodies produites avec les partiels dun tuyau ou dune corde

.............

28

7. Les sons du chapitre 1

........................................................................................................

307.1. Types dexcitation et modes vibratoires

.................................................................

307.2. Analyses auditives des composantes dun son

.....................................................

317.3. Exemples de synthse additive numrique dun son priodique

....................

317.4. Partiels et harmoniques

...............................................................................................

317.5. Mlodies dharmoniques : exemples musicaux

....................................................

327.6. Mlodies de partiels (tube ou corde)

.......................................................................

327.7. Instruments cordes fonctionnant sur la suite des partiels

.............................

32

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XX

TABLE DES MATIRES

CHAPITRE 2

LA REPRSENTATION DES SONS

.................................................................

33

1. Les analyses acoustiques et lcoute

............................................................................

331.1. Linscription des ondes sonores

.................................................................................

331.2. La reprsentation des sons

..........................................................................................

341.3. Les tapes dune analyse

..............................................................................................

35

2. Premire exploration : une mise en bouche

......................................................

37

3. Les paramtres du signal sonore

...................................................................................

393.1. La temporalit et lanalyse des vibrations sonores

..............................................

393.2. La mesure de la frquence : un problme difficile

................................................

403.3. La transforme de Fourier court terme et la dualit temps/frquence

.......

433.4. Lamplitude globale : lenveloppe temporelle, la dynamique

............................

473.5. Les spectres : spectres court terme et spectres moyenns

.............................

493.6. Le traitement du signal et la resynthse

.................................................................

513.7. La reprsentation des intervalles musicaux

...........................................................

52

4. Quelques exemples danalyses

.......................................................................................

564.1. Un cas dcole : sonagrammes, formes dondes et spectres de sons

lectroniques

...................................................................................................................

564.2. Lanatomie dun son de steel-drum

...........................................................................

584.3. Le verre percut et lentretien des deux premiers modes propres

..................

624.4. Loctaviation et le quintoiement

................................................................................

634.5. La squence complte des partiels dune flte et dune clarinette

..................

644.6. Une mlodie joue la tilinca roumaine

.................................................................

654.7. Les mlodies dharmoniques et les mlodies de partiels

....................................

664.8. Lanalyse de la voix humaine : formants des voyelles ou intonation ?

...........

674.9. Lanalyse et linterprtation perceptive : un exemple trompeur

......................

684.10. La voix chante et le piano : comparaison de sons de hauteur fixe

et de sons vibrs

.............................................................................................................

694.11. Nuit en Vende

...............................................................................................................

694.12. Une squence sonore de percussions de hauteur indtermine

...................... 704.13. Lanalyse dun son de hautbois avec trois logiciels diffrents :

Wavesurfer, Praat et Audiosculpt ............................................................................. 715. En guise de conclusion ....................................................................................................... 736. Les sons du chapitre 2......................................................................................................... 76

CHAPITRE 3 LE SYSTME AUDITIF HUMAIN ..................................................................... 791. Description sommaire de lorgane auditif................................................................. 79

1.1. Introduction ..................................................................................................................... 791.2. Schma gnral du systme auditif .......................................................................... 791.3. Les trois parties de loreille ......................................................................................... 821.4. Les voies nerveuses : de la cochle au cortex auditif........................................... 891.5. Le codage de linformation sensorielle .................................................................... 91

2. Les caractristiques psychophysiques de loreille humaine ............................ 952.1. Les seuils absolus ........................................................................................................... 952.2. Loreille considre comme un banc de filtres : la notion de bandes

critiques ............................................................................................................................ 982.3. La sensibilit aux variations damplitude, de frquence et de dure .............. 1012.4. Rponse laccroissement dune stimulation : la loi de Fechner-Weber....... 1032.5. Les seuils diffrentiels dintensit et de frquence .............................................. 104

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Table des matires

XXI

2.6. La sensation dintensit des sons purs .................................................................... 1082.7. La sensation de hauteur des sons purs.................................................................... 1102.8. La sensation dintensit des sons complexes ........................................................ 1132.9. La sensation de hauteur des sons complexes........................................................ 113

3. Observations sur quelques phnomnes temporels ........................................... 1183.1. Du successif au continu : une frontire physiologique ...................................... 1183.2. Les variations priodiques de sons de hauteur dfinie : modulations

et battements .................................................................................................................. 1203.3. La notion de discrimination temporelle.................................................................. 1253.4. Rsolution temporelle ou intgration temporelle ?............................................. 126

4. La localisation des sons et la perception de lespace .......................................... 1274.1. La localisation et la latralisation auditive ............................................................ 1274.2. La localisation dans le plan horizontal.................................................................... 1294.3. La localisation dans le plan vertical : plan sagittal (ou mdian) ..................... 1314.4. La prise en compte des pavillons .............................................................................. 1324.5. Leffet de prcdence ou loi du premier front donde ......................................... 1324.6. Lestimation de la distance ......................................................................................... 1324.7. La localisation en situation relle ............................................................................. 132

5. Les sons du chapitre 3 ........................................................................................................ 1355.1. Simulation de surdits : filtrage de la voix parle (voix fminine) ................. 1355.2. Bandes critiques, asymtrie du masquage (coute au casque conseille) ... 1355.3. Seuils diffrentiels......................................................................................................... 1365.4. Finesse de discrimination auditive .......................................................................... 1365.5. Variation de la sensibilit auditive avec la frquence ........................................ 1365.6. Dure du son et sensation de hauteur tonale ........................................................ 1365.7. Perception mlodique dans laigu et plafond du codage temporel................. 1365.8. Plusieurs exemples de sons dont les composantes sont quidistantes

de 250 Hz.......................................................................................................................... 1375.9. Discrimination des harmoniques.............................................................................. 1375.10. Du discontinu au continu............................................................................................ 1375.11. Modulations et battements ......................................................................................... 137

6. Rponses aux tests............................................................................................................... 138

CHAPITRE 4 UNE APPROCHE DE LA PERCEPTION SONORE : FORMES ET CATGORISATION .................................................................................................... 139

1. La perception.......................................................................................................................... 1391.1. Prambule ........................................................................................................................ 1391.2. Quest-ce que percevoir ? ............................................................................................ 140

2. lcoute du monde sonore environnant................................................................. 1432.1. Laudition sens dalerte et lcoute choisie ...................................................... 1432.2. Deux modalits perceptives distinctes : identifier les sons ou les qualifier 1442.3. Lacte dcoute : sensation, mmoire, anticipation .............................................. 1462.4. Ltude cologique de la perception sonore et le paradoxe

de la complexit ............................................................................................................. 1493. La notion de forme sonore spectrotemporelle : sources et squences ....... 152

3.1. Quest-ce quune forme ? ............................................................................................. 1523.2. Les formes fortes et les formes faibles .................................................................... 1533.3. Peut-on parler de formes sonores ? Exprience de reconnaissance

de sons trs brefs ........................................................................................................... 154

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XXII

TABLE DES MATIRES

3.4. Typologie acoustique des formes sonores.............................................................. 1573.5. Les formes sonores : primaut de la dimension temporelle .............................. 1583.6. Les formes et le matriau sonore : deux niveaux de structuration

temporelle des formes acoustiques........................................................................... 1593.7. Les formes sonores et la variabilit .......................................................................... 1663.8. Les rapports entre la forme et le fond ...................................................................... 1693.9. La musique et la thorie de la forme : lorganisation perceptive ..................... 1733.10. Les ambiguts dcoute et les illusions .................................................................. 1803.11. La transformation dune forme dans une autre : le morphing .......................... 180

4. La catgorisation perceptive des sons et des squences ................................... 1824.1. La notion de catgorie .................................................................................................. 1824.2. La catgorisation prototypique : similarits, niveau de base et typicalit .... 1834.3. La catgorisation et la perception sonore............................................................... 1854.4. La catgorisation libre associe aux verbalisations ............................................ 1914.5. La catgorisation des sons de la langue et de la musique.................................. 1914.6. Quelques rflexions sur la diversit des coutes musicales.............................. 195

5. Conclusions ............................................................................................................................. 1986. Documentation sonore ....................................................................................................... 2017. Les sons du chapitre 4 ........................................................................................................ 202

7.1. Expriences dcoute..................................................................................................... 2027.2. Formes sonores (sources)............................................................................................ 2027.3. Formes sonores : squences ........................................................................................ 2037.4. Formes et flux sonores : groupements et fissions................................................. 2037.5. Sgrgations (spectrale, spatiale) ............................................................................. 2047.6. Anamorphoses sonores ................................................................................................ 2057.7. Catgorisation (voyelle, timbre)................................................................................ 2057.8. Formes et musiques....................................................................................................... 205

CHAPITRE 5 PERCEPTION DES QUALITS SONORES : LINTENSIT.................. 2071. Introduction............................................................................................................................. 2072. Lintensit perue et la zone de sensibilit de loreille humaine .................... 208

2.1. Le rle de la tessiture .................................................................................................... 2082.2. Les formants prsents dans la zone 3 000 Hz ....................................................... 209

3. La perception de lintensit et lenrichissement spectral .................................. 2103.1. Le crescendo musical .................................................................................................... 2103.2. Les sourdines, leffet dloignement et dcho ....................................................... 2133.3. Le problme des sons graves ...................................................................................... 213

4. La dynamique des instruments de lorchestre ........................................................ 2144.1. La dynamique globale ................................................................................................... 2144.2. Les variations de dynamique par la registration .................................................. 216

5. Jouer fort, jouer doux : le niveau sonore nest pas seul en cause ................... 2175.1. Les transformations temporelles et spectrales...................................................... 2175.2. Lestimation de lintensit et la connaissance de la source ............................... 2185.3. La perception dintensit en contexte temporel et le rle des silences.......... 220

6. Les nuances dintensit en musique ............................................................................ 2217. Lmergence par contraste de forme ........................................................................... 223

7.1. Les signaux davertissement ....................................................................................... 2237.2. La notion dmergence en musique .......................................................................... 224

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Table des matires

XXIII

8. Conclusion............................................................................................................................... 2269. Les sons du chapitre 5 ........................................................................................................ 227

9.1. Intensit perue et spectre ......................................................................................... 2279.2. Crescendo musical et changement spectral.......................................................... 227

CHAPITRE 6 PERCEPTION DES QUALITS SONORES : LA HAUTEUR DES SONS ISOLS .................................................................................................................................. 229

1. Prliminaires .......................................................................................................................... 2291.1. Le paramtre hauteur dans la musique occidentale ..................................... 2291.2. La perception de la hauteur sonore : trois expriences introductives ........... 2301.3. Bilan des trois expriences : la perception de hauteur et la structure

acoustique des sons ...................................................................................................... 2331.4. La dimension cognitive de la hauteur tonale : exprience de comparaison

voix-sifflet ........................................................................................................................ 2352. La hauteur des sons priodiques .................................................................................. 237

2.1. Introduction : la singularit des sons purs............................................................. 2372.2. Du grave laigu : les bornes de la perception de la hauteur tonale

et la tessiture des instruments de musique ........................................................... 2372.3. La hauteur tonale et le filtrage du fondamental ................................................... 2382.4. Les liens entre le contenu spectral et la hauteur tonale perue ...................... 2392.5. La hauteur tonale et la hauteur spectrale : le contrebasson.............................. 2402.6. Les conflits entre hauteur tonale et hauteur spectrale : quelques sons

paradoxaux ...................................................................................................................... 2422.7. La voix humaine : de la mlodie spectrale au chant harmonique ................... 244

3. La hauteur des sons apriodiques ................................................................................ 2513.1. Introduction .................................................................................................................... 2513.2. Un cas particulier : la quasi-priodicit des sons de piano ............................... 2523.3. La hauteur due une composante dominante : le diapason fourche

et le marimba .................................................................................................................. 2543.4. Le modle harmonique : cloches et timbale........................................................... 2553.5. La hauteur des sons apriodiques successifs ........................................................ 260

4. Les sons priodiques moduls : vibratos et trilles ................................................ 2654.1. Introduction : les instabilits de frquence des sons rels................................ 2654.2. Le vibrato musical : une modulation complexe .................................................... 2664.3. Le vibrato de frquence et la perception de la hauteur ...................................... 2684.4. Du vibrato au trille : le rle du contexte musical ................................................. 2724.5. propos des ornements.............................................................................................. 274

5. Bilan ............................................................................................................................................ 2765.1. La hauteur spectrale et la hauteur tonale ............................................................... 2765.2. La perception de la hauteur, la facture instrumentale et les modes

vibratoires........................................................................................................................ 2785.3. Perception de la hauteur et mesure acoustique ................................................... 2795.4. La hauteur comme qualit de sons connus et catgoriss ................................ 279

6. Les sons du chapitre 6........................................................................................................ 2806.1. Trois expriences introductives................................................................................ 2806.2. Sons priodiques............................................................................................................ 2816.3. Sons apriodiques ......................................................................................................... 2836.4. Instabilits, vibrato, trille ............................................................................................ 285

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XXIV

TABLE DES MATIRES

CHAPITRE 7 LA QUESTION DU TIMBRE ................................................................................ 2871. La musique et le matriau sonore ................................................................................. 287

1.1. Le timbre, la musique et lacoustique ....................................................................... 2871.2. Les dfinitions acoustiques du timbre : le timbre et son double ...................... 2881.3. Les deux coutes du timbre : le timbre identitaire et le timbre qualitatif...... 2901.4. Le timbre, la musique et ses instruments................................................................ 2911.5. Les nouvelles critures orchestrales ........................................................................ 2921.6. Les nouvelles machines sonores................................................................................ 2931.7. Les coutes du matriau sonore : Pierre Schaeffer et les musiques

lectroacoustiques ......................................................................................................... 2941.8. La synthse sonore, pierre de touche de la perception ....................................... 2951.9. Du timbre au son pour lui-mme : vers une dissolution du concept

de timbre ? ........................................................................................................................ 2962. Le timbre identitaire des sources instrumentales ................................................. 297

2.1. La typologie acoustique des formes sonores de base .......................................... 2972.2. Typologie des sources sonores impulsionnelles (percussions) ....................... 3002.3. Les sources sonores de hauteur dfinie................................................................... 3082.4. Du son isol linstrument : la variabilit de la forme identitaire

avec la tessiture .............................................................................................................. 3222.5. Linstrument de musique : permanence-variation................................................ 3322.6. Le timbre identitaire et la musique : cohrence et incohrence du timbre... 3382.7. Un bilan : typologie instrumentale et timbre causal............................................ 342

3. Le timbre et la catgorisation perceptive.................................................................. 3463.1. Les catgories instrumentales du timbre identitaire........................................... 3463.2. Caractriser le timbre qualitatif : les mots du timbre.......................................... 3513.3. Les attributs perceptifs du timbre : des sons synthtiques aux sons

instrumentaux ................................................................................................................. 3564. Le timbre et les pratiques du son................................................................................... 366

4.1. Les qualits du son : une coute choisie.................................................................. 3664.2. La diversit des coutes dans les pratiques de la qualit sonore ..................... 3674.3. Une mthode dtude en smioacoustique ............................................................. 3754.4. Les problmes poss par lvaluation qualitative des instruments

de musique et de la voix ............................................................................................... 3794.5. Les tapes de la construction acoustique du timbre............................................ 382

5. Conclusions ............................................................................................................................. 3836. Les sons du chapitre 7......................................................................................................... 386

CHAPITRE 8 SYSTMES DINTERVALLES ET ACCORDAGE ...................................... 3911. La notion dintervalle .......................................................................................................... 391

1.1. Donnes perceptives ..................................................................................................... 3911.2. Donnes musicologiques ............................................................................................. 3921.3. Les chelles mlodiques de slection dharmoniques :

le problme de lharmonique 7 ................................................................................... 3981.4. Lestimation dun intervalle par lharmonique commun deux sons ............. 4011.5. Entre mesure et perception : les intervalles mlodiques et la musique ......... 4081.6. En conclusion .................................................................................................................. 410

2. Sons stables simultans : phnomnes physiques ................................................ 4112.1. Les battements entre deux sons voisins de lunisson .......................................... 411

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Table des matires

XXV

2.2. Les battements dintervalles quelconques ............................................................. 4132.3. Des battements aux sons diffrentiels : les sons ont une ombre ............... 4152.4. La production de hauteurs complexes avec des instruments

sons entretenus ........................................................................................................... 4172.5. Les hauteurs dun son complexe : des notes ? un accord ? un timbre ?......... 420

3. Laccordage des instruments polyphoniques de hauteur fixe ........................ 4203.1. Les bases acoustiques de laccordage...................................................................... 4213.2. La ralisation pratique des systmes daccord dinstruments de hauteur

fixe...................................................................................................................................... 4253.3. Accordage et instrument : de la thorie la ralisation pratique ................... 432

4. Le diapason et loreille dite absolue ............................................................................ 4355. Les sons du chapitre 8 ........................................................................................................ 439

5.1. Les intervalles entre sons successifs (mlodie) ................................................... 4395.2. Les intervalles entre sons simultans...................................................................... 4395.3. Accordage des instruments polyphoniques sons fixes ................................... 440

CHAPITRE 9 VOIX ET PERCEPTION........................................................................................ 4431. La voix humaine : un instrument trs particulier ................................................. 443

1.1. Une source acoustique polymorphe......................................................................... 4431.2. Donnes lmentaires sur linstrument vocal....................................................... 4451.3. La parole et les articulateurs ...................................................................................... 4511.4. Les cavits de rsonance : voyelles et timbre ....................................................... 451

2. La voix chante et les cavits de rsonance ............................................................ 4562.1. Interactions dun son harmonique avec un rsonateur...................................... 4562.2. Relations entre la tessiture des voix chantes et les zones spectrales

des formants vocaliques .............................................................................................. 4572.3. Voyelles et chant lyrique ............................................................................................. 458

3. Voyelles et chants harmoniques : formants F1 et F2 ........................................... 4623.1. Les mlodies harmoniques du chant diphonique ................................................ 4623.2. Les rapports de frquence entre formants et fondamentale larynge ........... 4633.3. Chant de F1 et technique vocale du period-doubling ......................................... 4643.4. Exemples de musique harmonique avec accord doctave entre F1 et F2 ...... 4653.5. La quintina des chanteurs sardes : une exprience perceptive tonnante ... 4673.6. Conclusion....................................................................................................................... 470

4. Les sons du chapitre 9........................................................................................................ 471

ANNEXES

ANNEXE A CONVENTIONS DE NOTATION MUSICALE ............................................. 477

ANNEXE B INTERVALLES MUSICAUX ................................................................................... 4791. Tableau des intervalles et de leurs mesures............................................................ 4792. Calcul des commas .............................................................................................................. 481

2.1. Calcul du comma syntonique .................................................................................... 4812.2. Calcul du comma pythagoricien ............................................................................... 4812.3. Calcul du comma enharmonique .............................................................................. 481

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TABLE DES MATIRES

3. Divers.......................................................................................................................................... 4823.1. Mesure de la frquence dun son avec un accordeur ........................................... 4823.2. Trouver la frquence dun son dont on connat lintervalle par rapport

un autre .......................................................................................................................... 4824. Frquences des notes du temprament gal calcules pour loctave 3 ....... 483

ANNEXE C PRATIQUE DU LECTEUR MUSICIEN............................................................... 4851. Frquence, priode, clrit, longueur donde ........................................................ 4852. Correspondances note-frquence-priode-longueur donde ........................... 4853. Srie harmonique .................................................................................................................. 4864. Un exemple pratique : calculer la frquence de rsonance

dune bouteille ........................................................................................................................ 486

ANNEXE D TEXTES ............................................................................................................................ 4871. Analyse de lcoute dune mlodie par Edmund Husserl................................... 4872. Lillusion perceptive du trille .......................................................................................... 487

ANNEXE E VISUALISATION DES PHNOMNES VIBRATOIRES ............................ 4891. propos des animations visibles en ligne ............................................................... 489

1.1. sDR : site de Dan Russel ............................................................................................... 4891.2. sPF : site de Paul Falstad .............................................................................................. 4901.3. sJW : site de Joe Wolfe ................................................................................................ 4901.4. sWR : site de Wolfgang et Rousseau ....................................................................... 491

2. Fibrostroboscopie des cordes vocales pendant le chant.................................... 491

ANNEXE F BIBLIOGRAPHIE .......................................................................................................... 4931. Matriel audiovisuel ............................................................................................................ 4932. Bases de donnes .................................................................................................................. 4933. Livres Priodiques Articles Comptes rendus de congrs Thses

Rapports ................................................................................................................................. 4944. Internet : sites et pages personnelles .......................................................................... 5125. Logiciels .................................................................................................................................... 513

ANNEXE G GLOSSAIRE.................................................................................................................... 515

ANNEXE H CONTENU DU DVD-ROM DACCOMPAGNEMENT ............................... 531

INDEX .......................................................................................................................................................... 535INDEX DES NOMS PROPRES ....................................................................................................... 539

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1

INTRODUCTION AU MONDE DES SONS

Sil vous plat... dessine-moi un son !

Nous navons jamais t plongs dans une telle profusion sonore. Pourtant lemonde des sons demeure, pour la plupart des auditeurs, un monde mystrieux.Nous ne pouvons ni voir ni toucher ces ondes sonores qui sentrecroisent et nousenveloppent. Mme prisonniers des galettes de cire et des CD numriques, les sonschappent lobservation courante, car leur nature vibratoire est infinitsimale. Ladure dune oscillation est trop brve pour tre saisissable lil nu (quelquesmillisecondes) et lamplitude vibratoire du mouvement qui la produit extrme-ment faible (de lordre du micron).

Que retient-on dun son que lon vient dentendre ? Ce que lon a compris duneparole, ce quon a reconnu dune musique, mais pas le son lui-mme. Il faut lecapter, le fixer, lcouter et le rcouter, analyser les vibrations pour pntrer dansla richesse et la complexit de ce que nous entendons quotidiennement et que nouscroyons si bien connatre. Lorsquenfin nous accdons une transposition visuelle,les images saisies sur lcran nous tonnent car elles posent souvent plus de ques-tions quelles nen rsolvent. O sont les notes que lon entend si clairement ? Pour-quoi la mme mlodie donne-t-elle des images si diffrentes lorsquon changedinstrument ? En quoi consiste le timbre du violon qui nous est si familier et enquoi diffre-t-il de celui de la flte ? Bien dautres questions surgissent sur lajustesse de jeu, sur les qualits compares des sons et en particulier sur lincidencede la salle dcoute.

Sans prtendre rpondre toutes les questions que se posent les auditeurs, nousproposons doffrir quelques cls pour entrer dans le monde de lacoustique par lebiais de lcoute, pour nous approprier lusage des reprsentations visuelles du sonet, finalement, associer lcoute lanalyse acoustique, comme on le fait de lamusique et de la parole avec leurs transcriptions crites, en dessinant les sons.

Les musiciens sont les grands magiciens du son, qui est pour eux la fois le dclen-cheur et le fil conducteur dun riche imaginaire personnel. Ils passent de patientesannes matriser leur instrument pour produire les sons qui nous touchent. Pourentrer dans lunivers de lacoustique musicale, ils ont sur les scientifiques lnormeavantage davoir dvelopp la fois une bonne oreille, une bonne mmoire auditiveet une grande mobilit dans les stratgies dcoute. Ces comptences hautementspcifiques ne doivent pas clipser celles que chacun de nous possde sans en avoirconscience - au premier plan desquelles se trouve lcoute de la parole. Il fautaussi plusieurs annes pour apprendre reprer, dans le flot continu de la parole,les lments signifiants du langa

Écoute musicale et acoustique (avec sons MP3)

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