Savoir analyser un son

L’analyse d’un son permet de mettre en application l’ensemble des sujets techniques abordés dans les dossiers de ce site. L’étude des aspects fréquentiels et temporels des sons, nous donnera de multiples renseignements sur l’évolution de l’environnement sonore d’un lieu, mais également sur la source sonore elle-même.

Représentation 3D d’une voix

1 – Capture d’un son

Il est important de pouvoir disposer de la meilleure qualité au niveau de l’enregistrement des sons. La norme dite « qualité CD » correspond à une fréquence d’échantillonnage de 44100 Hz et une résolution de 16 bits. Ces valeurs pourront évidemment être augmentées si l’enregistreur le permet. 96Khz, 24bits par exemple). Plus ces valeurs seront élevées, plus la numérisation du son analogique sera fine et précise.

En savoir plus >>> Numérisation des sons

 

2 – Les caractéristiques d’un son

Sans entrer dans le domaine complexe de la recherche sur l analyse ou la synthèse sonore, l’étude simple de sons peut nous permettre d’extraire divers types d’informations constituant le signal.

Tout d’abord l’analyse du spectre de fréquences peut nous montrer les regroupements de fréquences, leur répétition, leur niveau. On peut aussi voir , tout au long de l’enregistrement, les évolutions du spectre définissant la hauteur et le timbre du son.

En savoir plus >>> Physique du son

Dans le dossier Comment bien utiliser un égaliseur on voit la représentation fréquentielle 3D de voix masculines et féminines. Ces graphiques nous montrent très facilement les groupes dominants de fréquences ainsi que leurs niveaux.

3 – Visualiser un son : le spectrogramme

Amplitude vs Fréquence

 

Le spectrogramme est utilisé pour effectuer l’analyse spectrale d’un son.  Les valeurs des fréquences sont reportées en ordonnée et le temps, en abscisse.La courbe peut être représentée par une simple ligne, un bargraphe ou un graphe plein.

Bargraphe d’nalyse fréquentielles et temporelle

 

Forme d’onde et sa représentation spectrale

 

Spectrogramme bargraphe

 

Spectrogramme en ligne

4 – Exemple du chant d’un oiseau : le sonogramme

Amplitude et Fréquence vs Temps

 

Le sonogramme (en noir et blanc ou couleur) permet une analyse fine des sons. On retrouve les fréquences et le temps, respectivement en ordonnée et en abscisse,  l’énergie des fréquences étant représentée par un code de couleurs.

Ce code va de la couleur foncée pour la plus faible énergie , à la couleur claire pour la plus haute énergie. Le sonogramme permet aussi d’identifier et de supprimer des zones de bruits gênants.

Corneilles sur le bord d’une route (Logiciel Raven)

5 – Structure d’un chant d’oiseau

La meilleure période pour écouter le chant des oiseaux est le printemps, c’est-à-dire la période de reproduction. Le chant des oiseaux mâles (les femelles chantent peu) vise principalement à attirer les femelles et à défendre un territoire face à des mâles rivaux.

La syllabe

Dans un sonogramme, les syllabes sont constituées par le regroupement de 2 ou 3 traces liées.

La séquence

C’est un regroupement composé de syllabes différentes ou d’une même syllabe répétée. Une séquence de quelques secondes constitue un motif

Le chant

Ensemble de séquences qui répond à une structure fixe.

Un oiseau peut produire une trentaine de syllabes dont la durée n’excède pas 200ms. Ces syllabes sont regroupées en séquences d’une dizaine de secondes. L’ensemble produit alors un chant.

Sonogramme chant d’oiseau

Ce chant d’oiseau nous montre très clairement que les sons ne sont pas produits de manière aléatoire mais répondent à des lois statistiques et une  organisation pour délivrer des messages. Cette communication acoustique est d’ailleurs fortement perturbée par les bruits urbains qui obligent les oiseaux à chanter plus fort pour couvrir le bruit.

Chant d’un Merle Noir

A cet effet, je vous invite à lire les articles sur la communication acoustique des animaux.

En savoir plus >>> Dans le silence du COVID-19
En savoir plus >>> Les sons des animaux

 

Page publiée le :03/04/2021
Dernière modification : 07/04/2021
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