Pourquoi les ondes sonores sont importantes

Pourquoi les ondes sonores sont importantes

Wade Bray, alias « Gandalf », de la mesure acoustique résume dans une coquille de noix brillante pour notre coin scientifique d'aujourd'hui quelles sont ces ondes sonores invisibles qui peuvent nous faire grimacer, rire aux éclats ou nous irriter jusqu'à la distraction, apprenez d'un formidable évangéliste de la relation humaine sur les merveilles et les consternations du son.

par WADE BRAY | 2024

Son + Personnes + Contexte = Paysage sonore

Ces trois aspects sont indissociables dans la vie humaine. Chaque être humain est un processeur de données et de métadonnées, en permanence. C'est magique et, globalement, incroyablement merveilleux, même si, bien sûr, cela peut avoir ses inconvénients…

Les sons sont les données. Notre système humain actif, doté de ses incroyables organes auditifs et de son superordinateur de 86 milliards de neurones qu'est le cerveau humain, est le processeur de métadonnées (données sur les données) qui intègre les sons et les métadonnées les concernant dans l'Expérience et le Sens.

Les informations que votre cerveau connaît et utilise sur votre relation aux sons de ce moment et de ce lieu sont indissociables des sons, dans la création de votre expérience – qu’elle soit bonne, mauvaise ou neutre.

L'audition ne se limite pas au son, mais concerne aussi la vision, la connaissance, la pertinence, l'endroit où l'on se trouve, la raison pour laquelle on l'entend… et bien plus encore. Votre cerveau construit votre relation au son et votre compréhension de celui-ci. Vous ne pouvez entendre sans la formation du paysage sonore ; vous ne pouvez désactiver votre cerveau, qui traite le signal, ni déconnecter vos autres sens.

Ci-dessus : Soundscape Triplet de Wade Bray

Mais que sont les sons eux-mêmes, les données ?

Les sons sont de très faibles variations, comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz (cycles par seconde), de la pression atmosphérique constante. Le son se diffuse à partir de sources sous forme de coquilles sphériques en expansion, formées de minuscules compressions-étirements des molécules d'air espacées, constituant en réalité des courants alternatifs superposés à un vecteur direct (constant) beaucoup plus important, la pression atmosphérique.

Il est remarquable de constater à quel point une variation de pression minime que l'oreille peut détecter comme un son est remarquable : légèrement moins de 2 x 10 à la puissance moins 10 de la pression atmosphérique au niveau de la mer (seuil d'audition à un changement de pression de 0,00002 Pascal, la pression atmosphérique au niveau de la mer est de 101 325 Pascals).

La variation de pression atmosphérique, même due à un son très fort (20 pascals, le seuil de la douleur), ne représente qu'une infime fraction de la pression atmosphérique constante. Pourtant, nous nous adaptons à la randonnée du niveau de la mer à 2 000 mètres d'altitude, aux voyages en avion, aux ascenseurs jusqu'aux étages supérieurs d'immeubles de 100 étages, tout cela sans endommager nos oreilles grâce à la lenteur des variations sur une plage de pression atmosphérique assez large.

Si vous aviez un microphone sur un bâton et que vous pouviez le déplacer de haut en bas 1000 fois par seconde (pour produire un son de 1000 Hz), sur une distance de seulement 2 pieds, la quantité de changement de pression atmosphérique alternative sur cette petite différence d'altitude produirait un son de 105 dB de niveau de pression acoustique, un son fort !

Onde sonore PSU : exemple détaillé d'une onde longitudinale se propageant dans un milieu matériel. Cette onde est une onde sinusoïdale continue, avec des zones de compression (où les particules sont comprimées) alternant avec des zones de raréfaction (où les particules sont plus espacées). Les points rouges (et les flèches) indiquent que les particules individuelles oscillent simplement autour de leur position d'équilibre tandis que la perturbation ondulatoire se propage dans le milieu. Dr Daniel Russell, Université d'État de Pennsylvanie

Notre réception des sons : que se passe-t-il ensuite ?

Pensez aux sons qui se produisent à différentes fréquences et à différents moments, proviennent de directions et de tailles de source différentes, vous entourent ou « viennent de là-bas », présentent des « complications » qui évoquent Mozart, les Beatles, l'émotion musicale, le ruisseau en forêt, le marteau-piqueur à l'extérieur, le doux bruit d'un appareil électroménager silencieux, les voix de la famille et des amis. Nous vivons dans un hémisphère sonore scintillant, certaines directions étant « lumineuses » à certaines fréquences, tandis que d'autres sont plus « sombres » à d'autres… magique.

Nous recevons tout cela, et spatialement ; notre cerveau convertit tout cela en paysages sonores et en significations.

Le mécanisme humain est particulièrement sensible aux sons faibles (en réalité plus qu'aux sons de haut niveau, et même en présence de sons plus forts), comme la dernière partie des déclinaisons réverbérantes musicales même pendant la musique en cours d'exécution, et les premières réflexions provenant de différentes directions - malheureusement pour la même raison, nous sommes extrêmement sensibles aux petits bruits indésirables et aux minuscules motifs comme les bourdonnements, les tic-tac et les sons fluctuants.

Les sons qui nous sont inappropriés et qui vont et viennent peuvent être plus ennuyeux que les sons réguliers et continus.

Nous sommes des expérimentateurs sonores vivants, dynamiques et ultra-complexes. « Regardez » intérieurement vos expériences, pendant qu'elles se produisent ou plus tard, et émerveillez-vous.

À propos de Wade

Wade Bray possède plus de 40 ans d'expérience en qualité sonore automobile et informatique, en acoustique des instruments de musique, en acoustique des églises et des salles de spectacle, en conception de systèmes de sonorisation et d'amplification électroacoustique pour théâtres, ainsi qu'en acoustique des haut-parleurs et des visioconférences. Il est actif au sein du Comité général « Bruit et Vibrations » de la Society of Automotive Engineers, où il organise les sessions consacrées à l'instrumentation, l'atelier sur la qualité sonore et participe aux sessions « Chat with the Experts » lors des conférences SAE sur le bruit et les vibrations.

Depuis 1987, il est actif dans les activités nord-américaines de HEAD acoustics GmbH, en tant que vice-président de l'ancienne Sonic Perceptions, Inc. et de son successeur, HEAD acoustics, Inc., où, en tant que responsable technique, il assure la formation et l'assistance aux clients.

Auparavant, il était consultant senior chez Jaffe Acoustics, Inc. à Norwalk, dans le Connecticut, spécialisé dans la conception de systèmes acoustiques électroniques variables pour les arts du spectacle et les systèmes de visioconférence audio full duplex dissimulés. Organiste, il a également été consultant interne chez Jaffe pour l'acoustique des orgues à tuyaux.

Chez Kimball International, Inc., de la fin des années 1970 au début des années 1980, Wade participait activement à la recherche sur l'acoustique des pianos. Il était également directeur des ventes pour l'enregistrement et la diffusion des pianos Bösendorfer et concevait des systèmes de haut-parleurs et des techniques de traitement du signal pour l'écoute spatiale des orgues électroniques. Il était également consultant en acoustique interne et en éclairage pour les divisions Mobilier de bureau de Kimball, notamment en matière de systèmes et d'applications pour bureaux ouverts.

Wade est titulaire d'une licence en anglais et d'une licence en physique de l'Université d'État de l'Arizona, ainsi que de formations complémentaires en psychologie, musique et acoustique. Il est membre de l'Acoustical Society of America, de la Society of Automotive Engineers et de l'Institute of Noise Control Engineering (INCE).

Les activités récentes incluent la direction du projet de mesures acoustiques du Centenary Sound Lab (5 Aachen HEADs et analyses psychoacoustiques avancées) au Detroit Orchestra Hall pour le Detroit Symphony Orchestra célébrant le centenaire du Hall et l'Année internationale du son (2019), et le rôle d'acousticien pour le nouveau Carr Center Performance Studio dans le bâtiment classique de Park Shelton à Kirby et Woodward à Detroit, qui a ouvert ses portes avec des critiques positives en octobre 2022.