Fonctionnement des instruments de musique

1
1
Licence parcours Musique et Métiers du son
COURS ACOUSTIQUE MUSICALE – Modélisation du son
Fonctionnement des
instruments de musique
•Phénomène de résonance.
•Les cordes
•Les tuyaux
2
Licence parcours Musique et Métiers du son
COURS ACOUSTIQUE MUSICALE – Modélisation du son
La chaîne mécanique du son

2
3
Licence parcours Musique et Métiers du son
COURS ACOUSTIQUE MUSICALE – Modélisation du son
La résonance
est le phénomème par lequel un corps ou un système qui possède un ou
plusieurs modes de vibration modes de vibration propres propres, pourra vibrer avec une grande
amplitude, si la force excitatrice lui est appliquée avec une fréquence
égale (ou très légèrement inférieure) à l’une de ses fréquences
propres.
Une légère variation de la fréquence de la force excitatrice
provoque une chute importante de l’amplitude de la vibration du
corps ou du système en question.
Ne pas confondre les termes “résonance” et “harmonique”,
non plus que les termes “résonance” et “réverbération” !
4
Exemples
• Pont de TACOMA Vibrations forcées
La fréquence d’excitation du vent = fréquence propre
du pont
A] Phénomène de Résonance
• Verre en cristal Vibrations forcées
Certaines fréquences produit par la cantatrice =
fréquences propre du verre
video
video

3
5
La résonance dépend :
• Du matériau :
– Propriétés élastiques (raideur)
– Masse volumique
• De la géométrie:
– Longueur ou surface vibrante
– Les liaisons avec l’extérieur
• De l’amortissement
– Qualité du matériau
– Contraintes extérieures
6
L’oscillateur
simple amorti
ressort
masse
amortisseur
Influence de l’amortissement
A] Phénomène de Résonance
Conséquences sur la vibration
Libre de la masse en mouvement

4
7
Licence parcours Musique et Métiers du son
COURS ACOUSTIQUE MUSICALE – Modélisation du son
catégories de sources acoustiques
musicales
8
Licence parcours Musique et Métiers du son
COURS ACOUSTIQUE MUSICALE – Modélisation du son
Etude de la vibration d’une corde
La corde est en appui au point I et au point J .
On suppose que les points I et J sont fixes. Ce constat est très
important
au regard de la définition des ondes stationnaires, puisque s’il
y a
apparition d’ondes stationnaires, celles-ci doivent forcément avoir
un
nœud de vibration en I et en J .
La longueur IJ est égale à L .
Nous avons un milieu qui n’est pas infini, ce qui signifie que lorsqu’on va
provoquer une vibration en un point de la corde, cette vibration va
se
réfléchir aux points fixes.
video

5
9
Licence parcours Musique et Métiers du son
COURS ACOUSTIQUE MUSICALE – Modélisation du son
Etude de la vibration d’une corde
La célérité des ondes dans une corde qui est constituée, soit d’un
matériau métallique pour les guitares folks ou électriques on d’un
matériau synthétique pour les guitares classiques, est égale à :
C=
µ
F
F: tension dans la corde (en N)
µ
µµ
µ: masse linéique (en kg.m
-1
)
Les fréquences possibles sont donc des multiples entiers de
C/2.L
f= n.
2.L
C
n = ordre du partiel
L = longueur
10
Licence parcours Musique et Métiers du son
COURS ACOUSTIQUE MUSICALE – Modélisation du son
Modes de vibration d’une corde
1
ère
harmonique
(fondamental)
2
ème
harmonique
3
ème
harmonique
4
ème
harmonique
5
ème
harmonique