LA TRANSMISSION DU SON PAR RADIODIFFUSION

« Un réacteur de bon avion de transport à 4 rn atteint 110 phones ce qui constitue le « seuil de la douleur » (approximativement).

Il est à noter qu'il est exceptionnel de se trouver dans un « silence » qui corresponde à moins de 10-15 phones :on ne descend au-dessous que dans une « chambre sourde », spécialement isolée du bruit extérieur.

Il paraît que certains ne peuvent d'ailleurs pas supporter un tel silence plus d'une heure (mais nous connaissons plusieurs personnes qui ont fait l'expérience pendant un temps bien plus long et s'en sont trouvées ...

fort reposées).

• Le timbre des sons Deux sons de même fréquence, comme deux « do » du quatrième octave (environ 520 Hz) et de même amplitude, l'un produit par un violon et l 'autre par une flûte, sont très différents.

Cela tient à leurs « timbres » respectifs.

La nature de ce timbre apparaît quand on fait l'analyse fine de la variation au cours du temps de la pression acoustique dans le cas du premier son et du second.

Imaginons que nous appliquions à une mem­ brane de haut-parleur une tension alternative à 520 Hz, par exemple, qui communique à cette membrane un mouvement dont la loi de variation au cours du temps est représentée par la courbe de la figure 17 (a).

Nous entendrons un son, un do du quatrième octave.

Maintenant, avec un autre haut -parleur et un autre générateur de signal basse fréquence , nous appliquons une tension alternati­ ve, toujours à 520 Hz, mais donnant à la mem­ brane un mouvement dont la loi en fonction du temps est celle de la figure 17 (b).

Le son sera éga­ lement un do 4 , mais d'un timbre tout autre.

On voit sur les courbes que la loi de mouvement n'est pas la même dans les deux cas.

Dans le premier cas, celui de la figure (a), le mouvement est un des plus simples que l'on puisse réaliser , conforme à une loi dite« sinusoïdale» : la membrane va régulièrement en avant et en arriè­ re, ralentissant progressivement quand elle arrive à son élongation extrême et repartant progressive­ ment en arrière .

Dans le second cas, la loi de mouvement est plus complexe : la membrane part en avant plus vite, elle a une sorte d'« hésitation »,correspondant à un bref retour en arrière sur un petit parcours, puis repart en avant.

Elle revient alors rapidement en arrière et elle a de nouveau cette sorte de « remords » qui la fait un peu repartir en avant.

Le premiel" haut-parleur donnera ce qu'on appelle un « son pur » (on dit quelquefois « sans timbre »mais c'est une expression incorrecte, tout son a un timbre).

Le second donnera un son diffé­ rent, que l'oreille différencie immédiatement du premier.

Ce sera un son dit « complexe ».

Une étude mathématique et les vérifications pratiques correspondantes montrent que toute loi périodique (se reproduisant identiquement chaque fois que l'on augmente la variable « temps » d'une quantité donnée T appelée période) si com­ pliquée soit-elle, peut se décomposer en une somme de lois périodiques simples, de périodes T, T/2, T/3...

Par exemple (fig.

18) considérons une loi de variation sinusoïdale de période T = 1 ,92 ms (ms = milliseconde = Ill 000 de seconde) cor­ respondant à la courbe (a), donc à la fréquence 520 Hz, puis une autre loi correspondant à la courbe (b), de période 0,641 ms, soit T /3 (fréquence 3 x 520 = 1 560 Hz).

Maintenant, réalisons à chaque instant la somme des valeurs x, correspondant à la première loi et y correspondant à la seconde.

La somme des deux valeurs, z = x +y , varie comme l'indice de la courbe (c) : c'est justement la loi de mouvement que nous avions trouvée dans le cas de la figure 17 (b) .

Il s'agit ici d'un cas simple : pour trouver une loi de mouvement nous avons simplement ajouté la valeur correspondant à la fréquence F (520 Hz) à la valeur correspondant à 3 F (1 560 Hz).

On dit dans ce cas que le 520 Hz correspond à ce qu'on appelle le« fondamental »du son, et 3 F au « troisième harmonique » de ce fondamental.

Le son produit par le signal de la figure 18 (c) est un son contenant le troisième harmonique du fon­ damental.

C'est la présence de ce troisième har­ monique qui lui donne son « timbre », différent de celui d'un son ne contenant que le fondamental (son pur).

La décomposition peut être beaucoup plus com­ pliquée.

Un son donné peut contenir, par exem­ ple : le fondamental, 17 OJo d'harmonique 2, 5 OJo d'harmonique 3, 11 OJo d'harmonique 4, 6 OJo d'harmonique 7 et 2 OJo d'harmonique 11.

Donc, pour reproduire un son avec son timbre, il faut retransmettre fidèlement le fondamental et tous les harmoniques .

L'expérience montre que l'on peut utiliser une gamme de fréquences de : - 200 Hz à 3 000 Hz pour retransmettre la voix avec une bonne intelligibilité (bande du télé­ phone); - 100 Hz à 4 500 Hz pour avoir une retrans­ mission de la musique acceptable pour un auditeur pas trop exigeant; - 40Hz à 15 kHz pour avoir la haute fidélité musicale.

Le second cas (100 Hz-4,5 kHz) est à peu près celui de la radiodiffusion en A.M.

dans les ondes. »