Les harmonique inférieur existe t-elle??
- 21 réponses
- 14 participants
- 8 400 vues
- 15 followers
diablomephisto
Je trouve deux explications contradictoire.
D'un coté wikipedia (qui n'est pas une référence je sais) dit :
"En prenant comme note fondamentale le « la3 » (440 Hz) du piano, les harmoniques sont toutes les notes ayant pour fréquence un multiple de 440. Les harmoniques d’une note sont donc forcément plus aiguës que cette note (contrairement à des théories d'harmoniques inférieures qui furent parfois avancées par erreur par certains musicologues historiques)."
https://fr.wikipedia.org/wiki/Harmonique_(musique)
Et d'un autre coté je trouve sur linuxmao:
"De l'autre côté, on trouve les sous-harmoniques (qu'on retrouve plus souvent en anglais "sub-harmonics") qui sont des fréquences basses qui ont elles aussi un rapport avec la fondamentale. En revanche ici, la fréquence est divisée par un nombre entier... Pour reprendre notre fameux La3, ses sous-harmoniques seront :
440/2=220Hz"
http://www.linuxmao.org/tikiwiki/tiki-index.php?page=dossierSon_le_son&highlight=timbre#Les_harmoniques_le_timbre_et_l_enveloppe
http://musiqueclassique.forumpro.fr/t3479-une-violoniste-defie-les-lois-de-la-physique
Y'en a qui peuvent m'éclairer??
[ Dernière édition du message le 17/08/2012 à 21:36:56 ]
Etienne1992
Ensuite, il y a les phénomènes psychoacoustiques qui font que tu peux repérer la fondamentale d'une note même si on en supprime les trois premières harmoniques.
Mais je ne suis pas spécialiste de la question et je serai assez curieux d'avoir un éclaircissement sur le sujet...
Mes réalisations : http://www.rallu-sound.ch
Cortoni
Il me semble justement qu'on nomme "fondamentale" l'harmonique de rang 1, celle qui possède la fréquence la plus basse.
Physiquement il ne peut pas y avoir de modes élastiques de fréquence inférieure (on s'en rend compte facilement avec une corde de guitare, et ça s'applique aussi en 2D et en 3D). En dessous, ton solide est rigide, se déplace sans élasticité, c'est du "0 Hz".
Ensuite la fréquence fondamentale n'est pas forcément celle dont l'amplitude est maximale, mais elle reste la note que ton cerveau interprète.
sylvainmoreau
en revanche je poste juste pour signaler que certaines solutions existent pour générer une fondamentale qui "n'existe pas". j'ai lu que si on envoyait à l'oreille des sinusoides réparties comme les harmonique sont espacés à partir de la fondamentale le cerveau reproduit inconsciemment celle-ci.
en gros si on ne joue que do / sol / do / mi / sol / la# etc... le cerveau "entend" le Do inférieur. j'aime bien ce truc :D
... dans le lien PDF que j'ai donné y a le mail de l'auteur le mieux serait de lui demander directement si il le son est concerné et comment
[ Dernière édition du message le 18/08/2012 à 00:58:13 ]
Lv mastering
Mais ce terme "sous-harmonique" est peut-être un abus de language....
Studio de Mastering en ligne http://www.lvmastering.com/
philrud
De ce que je sais de ce sujet ,un sous harmonique est un harmonique de la fondamentale mais dans l'octave inférieure .Et le 2ème sous-harmonique (subharmonic) se situe dans la seconde octave inférieure .Et le 3ème,dans la 3ème octave,etc...
Comme Lv mastering ,je suis habitué à utiliser ce terme quand on produit artificiellement de l'harmonique .Parce que la note produite(sous-harmonique) n'existe pas à l'origine donc elle provient bien de la fondamentale .Et si cette fondamentale n'existe pas ,on ne peut pas alors parler de sous-harmonique dans ce cas là ;puisque =pas de fondamentale=pas de sous-harmonique ...
Donc,je pense qu'on ne peut pas dire dans ce cas là qu'un sous-harmonique est une fondamentale ,puisqu'il découle obligatoirement de la fondamentale(il est artificiel).A moins qu'on puisse dire que c'est la nouvelle fondamentale ,mais qui découle de la fondamentale supérieure d'origine et à ce moment là ,la fondamentale d'origine serait alors un harmonique supérieur de la sous-harmonique devenue fondamentale ;à méditer... ![]()
Exemple :si on prend un clavier de 5 octaves ,en ajoutant des sous-harmoniques,on peut le transformer en clavier 6 octaves sans pour celà utiliser un clavier 6 octaves .Dans ce cas les notes les plus basses du clavier 6 octaves existent bien réellement ;mais ces notes les plus basses n'existent pas à l'origine dans le clavier 5 octaves;pourtant on recrée une 6ème octave qui à la fois existe et en même temps n'existe pas :tout dépend ou on se situe et de quoi on parle... ![]()
Mon soundcloud Good times !
[ Dernière édition du message le 18/08/2012 à 12:34:51 ]
diablomephisto
Apparemment, un cas naturel d'harmonique inférieur se trouverais dans la résonance des cloches.
https://en.wikipedia.org/wiki/Subharmonic
Il y a un articles anglais sur les sous harmoniques pas en francais.
"They are naturally produced by bells, giving them their distinct sound."
philrud
Intéressant diablo l'article wikipédia,il dit ce que je viens de dire avec comme exemples cloches et guitares (moi j'avais pris clavier),je récapitule cet article: le sous harmonique de 440hz est 220hz et le sous-harmonique de 220hz est 110hz.[ je traduis par :ce sont les mêmes notes mais sur des octaves différentes .Exemple : le 110hz est la note de l'octave inférieure et le sous-harmonique du 220hz et le 220hz est la note de l'octave inférieure et le sous harmonique du 440hz ,etc...]
Pour les guitares ,cet article fait référence à la "tritare" qui cause trop de sous harmoniques .Puis aussi à certains musiciens de jazz qui ont mis au point une technique permettant de créer du sous-harmonique.Pour les cloches :elles créent d'elles même du sous harmonique ;c'est naturel .
J'ajouterais ceci :attention à ne pas ajouter trop de sous harmoniques ,ça peut détruire les membrannes des haut-parleurs de basse. ![]()
Mon soundcloud Good times !
re2
Il me semble que vous faites tous réference à l'oreille absolue ? Et si l'on mesurait à condition d'avoir le matériel
Un générateur
un préampli
Un oscilloscope ou mieux encore un spectomètre
Normalement si le système est linéaire le niveau des harmoniques devraient être divisé par 2 à chaque doublement de la fréquence
Qu'en pensez vous ?
philrud
Citation de re2 :
Normalement si le système est linéaire le niveau des harmoniques devraient être divisé par 2 à chaque doublement de la fréquence
Le sujet est :les sous harmoniques .Donc on ne parle que de sous harmoniques et pas d'harmoniques supérieurs. ![]()
Il faudrait peut-être ouvrir un nouveau tread pour les harmoniques supérieurs ? 
Mon soundcloud Good times !
re2
philrud
Citation de re2 :
Si les harmoniques inférieures existent l'on devrait les voir aussi ? (enfin peut-être)
Très bonne question :d'après ce que je sais certains de ces harmoniques inférieurs sont générés par quelque chose :voir les exemples page 1 :les cloches ,la tritare ,les guitares jazz,les régénérateurs de sous harmoniques .Je suis incapable de dire quel va être le niveau des sous harmoniques générés par les cloches ;mais tu as raison au moment ou ça se produit ,on doit pouvoir les mesurer avec un analyseur de spectre .Idem pour le reste .
Le seul cas ou je peux régler ces sous harmoniques est quand je les génère moi même avec un régénérateur (par ex) parce que j'ai accès au niveau de réglage et à la fréquence à partir de laquelle je les régénère; mais là encore je suis incapable de pouvoir régler le niveau d'une manière fixe et sûre parce que (comme je l'ai dit page 1) celà dépend du niveau de la fréquence dans l'octave supérieure ,tout ça ça se tient.C'est pourquoi on trouve parfois un limiteur en sortie. (par sécurité).
C'est pas si simple tout ça...
Mon soundcloud Good times !
EraTom
Les "sous-harmoniques" peuvent correspondre à des choses différentes :
- (hors sujet) les fonctions sous-harmoniques qui sont des objets mathématiques qui vérifient des conditions plus "souples" que les fonctions harmoniques. Le "sous" n'est pas à comprendre dans le sens où ils existeraient des composantes de fréquences inférieures à la fréquence fondamentale, mais plutôt comme une fonction qui n'est pas tout à fait harmonique (une version dégradée d'une fonction harmonique, en quelque sorte).
- les fréquences sous-harmoniques qui collent déjà plus avec ce dont vous parlez : on excite un système en lui appliquant une entrée de fréquence imposée (un "régime forcé" ) Au lieu de voir la sortie osciller à une fréquence multiple de la fréquence imposée (ou ne pas osciller du tout), certains systèmes non-linéaires peuvent restituer de l'énergie dans des bandes de fréquences inférieures, sous-harmoniques.
J'ai bossé un temps sur les systèmes non-linéaires dans un cadre très théorique et je n'ai malheureusement jamais eu l'occasion de m'attarder sur ce point en particulier, donc j'aurais du mal à donner plus d'info.
- la perception du timbre et certains effets psychoacoustiques (j'ai l'impression que c'est ce qu'évoque Wikipédia a travers les expérimentations des joueurs de jazz et l'exemple de la cloche).
Une signal périodique "classique" est composé d'un fondamental puis d'harmoniques sur des fréquences multiples de la fréquence du fondamental. Par exemple, une son sur le LA 440Hz possèdes des harmoniques sur 2*440Hz, 3*440Hz, etc.
Si on prend ce spectre harmonique et que l'on ne retire QUE la fréquence fondamentale, notre cerveau va quand-même fixer la hauteur du son à 440Hz.
C'est une sorte d'illusion sonore : le 440Hz n'est pas présent mais toutes les composantes sont espacées de 440Hz ce qui trompe (ou renforce, c'est selon) l'estimation de notre cerveau.
Pour expliquer ceci de façon simpliste, notre cerveau s'appuie autant sur la fréquence du fondamentale que sur l'espacement des harmoniques.
C'est ce qu'il se passe avec la cloche : une cloche ne présente pas un spectre harmonique !
La cloche peut vibrer de façon indépendante selon des directions différentes (au moins 2 modes de vibrations radiales et 1 longitudinale).
Le spectre présente des "partiels" (c'est le nom que l'on donne aux composantes sinusoïdales indépendantes entre-elles).
Le fondeur de cloche procède alors de façon à accorder les partiels entre-eux. Si on trace le spectre du son d'une cloche on peut s'apercevoir que la hauteur perçue ne correspond pas forcément à la fréquence la plus basse de ses partiels.
La "sous-harmonique" évoquée correspond à cette illusion sonore mais elle ne correspond pas à un "pic" dans le spectre ; elle n'est pas réelle, elle est seulement perçue.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Inharmonicit%C3%A9#La_cloche
[...]Dans le cas de la cloche, l'ordre des partiels ne suit pas l'ordre habituel des harmoniques. Le partiel n°1 s'entend très peu. Le partiel n°2 est à l'octave. Le partiel n°3 est, en général, à la tierce mineure, plus rarement à la tierce majeure.[...]
J'ai un bouquin à conseiller qui vulgarise bien les mécanismes de la perception de la hauteur (du moins, ce que l'on en sait sans partir trop loin et sans simplifier bêtement) pour ceux que ça intéressent et qui on un peu de bagage scientifique :
Acoustics and psychoacoustics (fourth edition), David Martin Howard, Jamie Angus
https://www.sciencedirect.com/science/book/9780240521756
Chapitre 3
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978024052175600003X
[ Dernière édition du message le 20/08/2012 à 19:24:38 ]
Splotch
Pour les effets psychoacoustique créant l'impression d'entendre un son plus bas il suffit de prendre l'exemple du piano.
L'accord d'un piano sur les octaves les plus graves (c'est d'autant plus vrai que le piano est petit) se fait uniquement avec les harmoniques et c'est le cerveau qui perçoit la note alors que seules les harmoniques sont produite. Mais on ne parle pas de sous harmonique dans ce cas je crois.
Le plus dur c'est pas la chute... C'est l'impact!!!!
Anonyme
C’est ce qui est écrit mais je ne peux pas vous certifier tout ça par ma propre expérience.
betal
Antoine
[ Dernière édition du message le 01/03/2021 à 06:31:10 ]
Jyvoipabo
Les sous harmoniques que je connais se trouvent dans les orgues hammond.
https://medias.audiofanzine.com/images/thumbs3/techniques-du-son-3308588.gif[/img]
https://hammondorgan.wikeo.net/les-drawbars.html
Ceci est rendu possible parce qu'on à a faire a un générateur mécanique dont on peut choisir les fréquences.
Avec un système à corde vibrante, on est limité vers le bas par le fondamental qui correspond a une oscillation d'une corde tendue entre 2 appuis qui ne fait qu'un seul ventre. C'est de la physique et il n'est pas possible d'avoir des sub-harmoniques.
JP
[ Dernière édition du message le 01/03/2021 à 10:41:03 ]
betal
Antoine
plutonak
https://fr.wikipedia.org/wiki/Oscillateur_harmonique
Il représente un modèle très simplifié de tous les systèmes qui vibrent, et notamment les systèmes mécaniques voués à générer du son. Quand ce système est forcé (soumis à une force extérieure, comme le marteau sur une corde de piano ou l'archet sur une corde de violon) périodiquement (le plus simple forçage périodique est un cosinus mais les développements qui suivent se généralisent à des forçages plus compliqués), le système répond à la même fréquence sur une seule harmonique: forçage de fréquence f avec une seule harmonique (le cosinus) et réponse de fréquence f sur une seule harmonique aussi. On l'appelle "fondamentale". Les choses se corsent quand l'oscillateur est non-linéaire (comme la plupart des systèmes qui génèrent du son, l'oscillateur harmonique ci-dessus est une vue de l'esprit très simplificatrice).
L'oscillateur non-linéaire le plus simple est l'oscillateur de Duffing
https://fr.wikipedia.org/wiki/Oscillateur_de_Duffing
C'est aussi une vue de l'esprit mais qui permet d'analyser certains aspects non-linéaires que l'oscillateur harmonique ignore. Dans le domaine de la musique, il permet notamment de prendre en compte certains phénomènes de grands déplacements pour les cordes de piano ou de guitare/basse, voire les cymbales, qui peuvent influencer les sons perçus. La dynamique complète de l'oscillateur de Duffing n'est toujours pas comprise. On sait seulement qu'il peut exhiber des réponses périodiques, quasi-périodiques (somme de deux fonctions périodiques de période non-commensurables: cette somme n'est pas périodique mais presque) ou chaotiques. Si on se limite aux solutions périodiques, pas mal de choses se passent, à cause du terme cubique x(t)^3 dans l'équation de la dynamique. Notamment l'apparition d'harmoniques supérieures (par rapport à la fréquence de forçage à une seule harmonique). Pour certains régimes de fonctionnement, si l'oscillateur de Duffing est forcé par un terme cos(2πft) où f est la fréquence, la réponse (autrement dit le déplacement de l'oscillateur ici) sera de la forme x(t)=a1*cos(2πft)+a3*cos(3*2πft)+a5*cos(5*2πft)+... (où les coefficients ai sont des coefficients connus après résolution, qui décroissent rapidement) avec une infinité de termes. Ce sont les termes cos(3*2πft), cos(5*2πft),... qui sont les harmoniques supérieures de la fréquence de forçage 2πf qui est l'harmonique fondamentale. Pour d'autres oscillateurs un peu plus sophistiqués (il me semble que l'oscillateur de Duffing n'a pas cette propriété, à voir), il est possible que le système réponde avec des sous-harmoniques du forçage. La solution est par exemple de la forme: x(t)=a1*cos(2πft/N)+a3*cos(3*2πft/N)+a5*cos(5*2πft/N)+... où N est un entier représentant le rang de la sous-harmonique. Il existe plein d'autres types de non-linéarités comme le contact (comme dans les techniques de slap en guitare basse) qui rendent l'analyse encore plus compliquée...
Pour répondre à la question initiale concernant l'existence de sous-harmoniques, il faut avoir en tête que parler de sous-harmoniques sans forçage est un peu bizarre parce que la fréquence de la réponse est alors une inconnue du problème et on peut toujours définir la plus basse (ici 2πft/N) comme la fondamentale et les autres comme des harmoniques supérieures de cette fondamentale... Par contre, quand le forçage est donné, oui, les sous-harmoniques peuvent exister dans la réponse.
[ Dernière édition du message le 05/03/2021 à 17:21:20 ]
plutonak
Si on prend ce spectre harmonique et que l'on ne retire QUE la fréquence fondamentale, notre cerveau va quand-même fixer la hauteur du son à 440Hz. C'est une sorte d'illusion sonore : le 440Hz n'est pas présent mais toutes les composantes sont espacées de 440Hz ce qui trompe (ou renforce, c'est selon) l'estimation de notre cerveau. Pour expliquer ceci de façon simpliste, notre cerveau s'appuie autant sur la fréquence du fondamentale que sur l'espacement des harmoniques.
Je n'ai pas d'expérience dans le domaine de perception auditive mais ce que je peux dire, c'est qu'un signal de fréquence 440Hz peut exister sans sa fondamentale. Ce n'est pas une illusion. Ce qui donne la fréquence d'un signal, c'est l'écart fréquentiel entre deux sur-harmoniques consécutives, et non pas la participation ou non de la fondamentale:
https://fr.audiofanzine.com/synthese-sonore-acoustique/forums/t.416575,fondamentale-manquante-explications-debat-application-pratique,p.9.html
Si vous tracez x(t)=cos(2*2πft)+cos(3*2πft) vous obtenez un signal de fréquence f et non pas 2f.
[ Dernière édition du message le 13/05/2021 à 22:52:36 ]
Tonka
Pour faire simple
Lorsqu'un son est complexe il est composé d'une fondamentale (fréquence f) et d'harmoniques à des fréquence multiples de f : 2f,3f, etc... Mais pour simplifier on eut dire que l'on perçoit surtout les 2-3 voire 4 premières harmoniques.
Pour un son à 1000 Hz : 1000 - 2000 - 3000 etc.
Pour un son à l'octave inférieure (500 Hz) : 500 - 1000 - 1500 - 2000 etc.
Si on prend le son à 1000 Hz et qu'on lui ajoute un son pur (fondamentale seule, c'est à dire une sinusoïde) à 1500 Hz, l'oreille reçoit : 1000 - 1500 - 2000
C'est à dire un spectre qui (mis à part l'absence de la fondamentale) ressemble à celui d'un son à 500 Hz.
Notre cerveau fait le reste du job et nous fait entendre une fondamentale qui n'existe pas physiquement dans le spectre. Je ne sais pas si c'est ça qu'on appelle sous-harmonique, mais je le suppose. Personnellement je préfèrerais l'appeler fondamentale virtuelle.
C'est par ce principe que l'on peut entendre un son très grave dans un HP dont la bande passante ne descend pas autant. et c'est pour ça que l'on conseille au mix d'une basse de pas trop atténuer (voire de booster) les fréquences autour de 400 Hz d'un son de basse, puisque ça correspond grosso-modo aux 2èmes ou 3èmes harmoniques et permet "d'imaginer" la note jouée, tout en restant dans la bande passante d'un HP de type téléphone...
[ Dernière édition du message le 07/03/2021 à 11:08:45 ]
plutonak
* onde carrée à 220 Hz
* onde carrée à 220 Hz moins sa fondamentale
* onde carrée à 220 Hz moins sa fondamentale et sa seconde harmonique
* onde carrée à 440 Hz
Je vous laisse "voir" ce que vous entendez. Les deux premiers sons ont clairement la même fréquence. Pour le troisième c'est peut-être moins clair même si c'est bien un signal périodique de fréquence 220 Hz. Le dernier son a une fréquence de 440 Hz.
Moralité: un son de fréquence f auquel on a enlevé sa fondamentale est toujours de fréquence f dès qu'il a plus de deux harmoniques dans son spectre (ce qui est le cas en général).
Bon, ça ne répond pas exactement à la question du premier message.
[ Dernière édition du message le 16/06/2021 à 19:22:11 ]
- < Liste des sujets
- Charte

