C’est quoi les harmoniques?
On les appelle « harmoniques », pour faire court, mais les scientifiques les appelent « partiels harmoniques ».
Chaque son qui dure (dit périodique) est un phénomène complexe. Sa complexité se dévoile lorsqu’on analyse son timbre.
- Il y a le son fondamental, qui donne la « tonalité » du son.
- Puis il ya les « partiels », ce sont les parties qui composent ce son complexe. On décompose ensuite ces partiels en deux classes:
- -les partiels inharmoniques (bruits d’attaque, de souffle, grésillements). Leurs fréquences (leur « hauteur ») ont un rapport chaotique les unes avec les autres, (ils nous intéressent beaucoup mais pas dans ce chapitre)
- -Les partiels harmoniques, dont les fréquences ont un rapport mathématique simple avec le son fondamental. (fréquence fondamental multipliée par 1, 2, 3, 4, 5, etc…)
Ces partiels harmoniques sont donc plus aigus que le son fondamental. Ils sont faciles à classer dans une série. Chaque harmonique a donc un rang, qui correspond au nombre qui multiplie le son fondamental. Ainsi:
- on appelle fondamentale, la fréquence fondamentale multipliée par 1. Elle est le point de départ.
- on appelle 2e harmonique, la fréquence fondamentale multipliée par 2. Elle est une octave au-dessus de la fondamentale.
- on appelle 3e harmonique, la fréquence fondamentale multipliée par 3. Elle est une octave et une quinte au-dessus de la fondamentale.
- on appelle 4e harmonique, la fréquence fondamentale multipliée par 4. Elle est 2 octaves au-dessus de la fondamentale.
- et ainsi de suite, les intervalles musicaux se rétrécissent quand on passe d’un rang à l’autre en montant la série harmonique.
C’est la base de la plupart des systèmes musicaux, qui utilisent des intervalles différents de notre tempérament à 12 demi-tons égaux par octave. On nomme ceci la microtonalité.
Dans la flûte on a surtout une façon d’entendre les partiels harmoniques:
-En écoutant très attentivement le timbre, ce qui est possible pour les oreilles affûtées.
-Ou alors en soufflant fort, ce qui fait « sauter » la note la plus grave vers une autre note plus aigue. Cette note plus aigue, il faut se la mémoriser, et si on revient au son grave, on peut parfois l’entendre comme une composante de ce son grave…
Pröcisons que quand on joue la note au-dessus, cette note plus aigue n’est plus un partiel, elle est un nouveau son, composé de nouveaux partiels.
Par exemple, voici deux spectrogrammes qui comparent les timbres de deux sons de flûte à même intensité et même hauteur. Les traits horizontaux visualisent les partiels; plus ils sont gros, plus le son est fort.
spectre d’une flûte Esgourde en ré
Ici le timbre est structuré, et équilibré, à la manière des anches simples de cornemuse, avec
toutefois moins de partiels harmoniques (6).
– 6e partiel harmonique, deux octaves et une quinte au-dessus de la fondamentale (la)
– 5e partiel harmonique, deux octaves et une tierce (pure) au-dessus de la fondamentale (fa#)
– 4e partiel harmonique, deux octaves au-dessus de la fondamentale (ré)
– 3e partiel harmonique, une octave et une quinte au-dessus de la fondamentale (la)
– 2e partiel harmonique, une octave au-dessus de la fondamentale (ré)
– Son fondamental, dont l’oreille identifie la note (ré)
– En bas, le son de souffle qui donne du « grain ».
Spectre d’une flûte yamaha (en plastique) en ré
Le timbre est plus pauvre, on est dans une esthétique qui recherche le son pur (sans partiels harmoniques ni inharmoniques). Notez la puissance de la fondamentale par rapport aux harmoniques.
– 5e partiel harmonique, deux octaves et une tierce (pure) au-dessu de la fondamentale (fa#)
– Pas de 4e harmonique!!!
– 3e partiel harmonique, une octave et une quinte au-dessus de la fondamentale (la)
– 2e partiel harmonique, une octave au-dessus de la fondamentale (ré)
– Son fondamental puissant, en ré.
-Pas de son de souffle en bas.
Voici un schéma issu du livre génial « La musique de l’eau » de Jacques Dudon, qui résume assez bien des principes de base.
Le bec de la flûte est vu en coupe.
Je nomme volontiers « bouchon » ou « bloc » ce qui est ici nommé « bec », et « biseau » ce qui est nommé « tranchant sur le schéma.