1^er terminal: Gamme de Shepard

La gamme de Shepard, introduite en 1964 par le psychologue Roger Shepard, est l’illusion d’une gamme infiniment croissante ou décroissante qui cependant ne dépasse jamais les limites de notre propre audition.

Cet effet est obtenu par des sons ayant une structure de tons partiels disposée en octaves sous une courbe de filtrage en forme de cloche. Cela provoque que les partiels sont toujours plus forts au milieu et toujours plus faibles sur les bords supérieur et inférieur. En d’autres termes, la gamme semble continuer à monter ou descendre sans disparaître complètement au-delà du seuil auditif supérieur ou inférieur.

2^e terminal: Entendre dans l’utérus

L’oreille est un des premiers organes sensoriels de l’être humain à fonctionner, même avant le cœur ou le cerveau. Déjà entre la 20^e et la 24^e semaine de grossesse, un stimulus auditif déclenche des réactions motrices chez le fœtus. À partir de la 28^e semaine de grossesse, on peut présumer la capacité auditive du fœtus. Il perçoit des signaux et des bruits à travers la peau, l’air et les os. Il entend, par exemple, les battements du cœur et la voix de la mère ainsi que les bruits digestifs et les gargouillis de l’estomac. Le fœtus perçoit également des bruits provenant de l’extérieur. Ce faisant, il est plus susceptible d’entendre des tons graves que des tons aigus.

En conséquence, les conversations, la musique et les bruits d’ambiance sont filtrés. Ce sont alors surtout les tons graves qui pénètrent. Les voyelles sont plus perceptibles que les consonnes, c’est pour cette raison que le fœtus entend surtout la mélodie de la parole et moins les éléments percussifs du contenu parlé.

3^e terminal: Forme d’onde

La forme de la chronologie du changement de taille d’une oscillation est appelée forme d’onde (« waveform »). Les quatre formes d’onde périodiques élémentaires sont les signaux sinusoïdal, carré, triangulaire et en dents de scie. Dans l’acoustique, une forme d’onde est l’enveloppe de l’oscillation acoustique sur l’oscillogramme dans des interfaces utilisateur graphiques.

Avec un filtre, un signal acoustique peut être, dépendamment de la fréquence, modifié dans son amplitude ou sa phase. Le paramètre cut-off, par exemple, permet d’atténuer ou d’opprimer des parties du son indésirables. La fréquence de coupure sélectionnée peut ainsi être intensifiée avec le paramètre résonance.

Avec un LFO (low frequency oscillator), un paramètre sonore est modulé durablement et de manière rythmique selon un motif répétitif (en accord avec la forme d’onde choisie). Un LFO crée du mouvement dans le son, il le rend plus vivant et lui donne plus de swing. Il laisse respirer, nager ou pulser le son.

4^e terminal: Seuil d’audition

L’oreille humaine peut percevoir les fréquences comprises entre 16 et 18 000 Hz environ. Plus la fréquence est basse, plus le ton est grave. Plus la fréquence est élevée, plus le ton est aigu. Les limites de notre capacité auditive sont pourtant très individuelles.

Avec l’âge, notre capacité auditive diminue en commençant par les hautes fréquences (statistiquement, nous perdons environ 1 000 Hz tous les 10 ans). Souvent, notre capacité auditive est aussi altérée par une musique trop forte, peu importe le genre de la musique.

Les hautes fréquences sont plus concernées, car leurs récepteurs sont situés au début de la cochlée. Si les fines cellules sensorielles sont endommagées, certains signaux acoustiques ne sont plus transmis au cerveau.

5^e terminal: Son ambiophonique

La façon dont on perçoit la musique est notamment influencée par la pièce ou l’endroit où elle est jouée. La réflexion et l’absorption du son y sont déterminantes. Les ondes sonores sont réfléchies à des degrés différents selon la taille et le comportement d’absorption des surfaces environnantes.

Le son se propage de façon sphérique comme onde sonore et atteint les surfaces de la pièce qui réfléchissent ou absorbent le son. En général, les surfaces lisses mènent à une réflexions forte, tandis que les surfaces rudes ou poreuses réduisent la réflexion surtout dans les hautes fréquences. Dans l’acoustique d’une pièce, les ondes sonores sont souvent considérées comme des rayons sonores qui, ainsi que la lumière, sont réfléchis avec le même angle. De cette façon, le son peut être dirigé précisément par réflexion (par exemple en évitant les échos). La propagation et la réflexion réduisent l’énergie sonore qui est convertie en chaleur.

Le chemin le plus court envers l’auditeur est appelé « son direct ». Juste après, les premières ondes sonores réfléchies par les murs et le plafonds arrivent chez l’auditeur (« premières réflexions »). Il s’ensuit un nombre très croissant de réflexions différentes dont les amplitudes diminuent de plus en plus et qui sont perçues comme de la « réverbération ».

6^e terminal: Le monde auditif des animaux

La perception humaine du son et de la musique est parfois très différente de celle du monde animal. Nous pouvons deviner l’effet du mot parlé, du chant ou même de la musique sur la personne en face de nous. Mais à quoi ressemble la perception acoustique des animaux ? Une tortue peut-elle entendre quand on lui parle ? Qu’entend un poisson dans l’aquarium ? Une chauve-souris aimerait-elle la musique pour piano de Chopin ? La musique pop est-elle une torture pour les oreilles d’un chat ?

Dans le cadre d’un projet créé en 2002 à l’Institut de recherche en éducation musicale de l’université de musique et théâtre de Hanovre, une équipe sous la direction du Prof. Dr. Reinhard Kopiez s’est consacrée à ces questions. En utilisant les méthodes du traitement numérique du signal, l’objectif était de produire des audiogrammes sonores de certeines espèces sélectionnées. La vaste collection de données de Richard R. Fay (1988) : « Hearing in vertebrates : A psychophysics databook », Winnetka, IL : Hill-Fay Associates, a servi comme base de données. Ce livre est probablement la collection de données la plus complète à propos de la capacité auditive des vertébrés. Ces données obtenues par des expériences comportementales indiquent les seuils d’audition d’un animal donné, la résolution de son audition directionnelle, etc.

Cependant, on ne peut que deviner comment, par exemple, une symphonie de Beethoven est entendue par une carpe dans l’eau. Bien sûr, il n’est pas possible de dire avec certitude si un animal éprouve le son de la même manière que l’être humain, mais les audiogrammes de Fay permettent au moins de tirer des conclusions sur les spectres de fréquences respectifs. C’est ce que Kopiez et son équipe ont voulu faire entendre et rendre compréhensible aux humains.