Perception du timbre
Par exclusion, on nomme timbre tout ce qui ne relève ni de
l'intensité, ni de la durée, ni de la hauteur, ni de la perception de
l'espace.
Espace des timbres
La mesure de l'espace des timbres consiste à demander à des auditeurs
de juger la dissemblance entre des sons d'instruments
calibrés (même intensité, même hauteur...), en la notant sur une
échelle de 1 à 10, 10 représentant deux sons très différents (une
trompette et un piano), 1 représentant deux sons très semblables
(saxophone et clarinette). Le problème consiste à trouver une
interprétation géométrique où chaque instrument est un point et la
distance séparant deux points correspond au jugement de dissemblance
entre les deux instruments. Le premières tentatives mettent en oeuvre
une distance euclidienne (la distance commune) comme mesure de la
distance entre deux points, et conduit à utiliser un espace à 3 ou 4
dimensions (selon les expériences) pour représenter les timbres. Les
dernières études tendent à prouver que des effets de catégorisation
s'ajoutent à ce jugement de distance, et qu'il est nécessaire de faire
intervenir un autre type de distance, une distance p-adique
(mesure de la distance séparant deux feuilles dans un arbre) pour
prendre en compte cet effet de catégorisation.
Les trois premières dimensions perceptives de l'espace des timbres ont
été expliquées de la façon suivante :
- temps d'attaque (la qualité de l'attaque est primordiale pour
reconnaître un son d'un autre. Pierre Schaeffer dans les années 50 a
mis en évidence que le son du piano, sans l'attaque percussive du
marteau sur la corde, n'était pas reconnu comme un son de piano),
- le centre de gravité spectral (la hauteur spectrale),
- le flux spectral (mesure de l'évolution du spectre avec
le temps).
Caractéristiques spectrales
Certaines caractéristiques spectrales sont associées à certains types
de timbre :
- inharmonicité des partiels : plusieurs hauteurs peuvent être
entendues ; caractéristique des cloches d'église, et des sons
métalliques,
- disparition d'un partiel harmonique sur deux : les clarinettes
(tube cylindrique et anche simple) ne sont pas capables de générer
d'harmoniques paires dans leur spectre, tous les sons possédant cette
caractéristique peuvent sans doute se rapprocher d'un son de
clarinette,
- absence des premiers partiels : un son creux,
- décroissance de 6dB par octave des partiels : son agressif et
nasillard,
- peu de partiels harmoniques, décroissance de plus de 18dB par
octave : un son rond.
Parole et formants
Conclusion
Le timbre est une mesure très subjective, prenant en compte des
caractéristiques fréquencielles, mais également temporelles, voire même
d'autres natures. En particulier, un son, pour être vivant, doit être
modulé, doit vibrer (vibrato, trémolo...). La nature de ces
modulations (des micro-variations du son) doit être mise en relation
avec le geste de l'instrumentiste qui joue également une grande part
dans notre perception du timbre des instruments de musique,
mais qui est difficilement quantifiable.
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