Il faut bien comprendre ce qu'on appelle une onde sinusoidale. C'est une onde qui, si on représente son amplitude en fonction du temps, ressemble à ça :
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Maintenant il faut savoir que le timbre d'un instrument, c'est à dire sa personnalité, est caractérisé par la forme de l'onde si on la représentait en fonction du temps.
Une onde sonore sinusoidale correspond à un son bien particulier : celui du diapason. On l'appelle aussi un son pur. C'est le son le plus simple qu'on puisse écouter. Il n'est constituté que d'une harmonique et ça s'entend d'ailleurs : on entend bien que le son d'un diapason n'a aucune richesse, aucune profondeur.
Mais qu'est ce qu'une harmonique alors ? Et bien prenons par exemple le son d'une flute. Si on représente son amplitude en fonction du temps, on obtient :
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Ce n'est pas une onde sinusoidale. Par conséquent, la flute n'a pas le même timbre qu'un diapason. Mais cette onde, qui est périodique, c'est à dire qui se reproduit identique à elle même au cours du temps, obéit à des lois mathématiques. En particulier, un certain Fourier a dit un jour qu'une onde périodique de forme quelconque (comme celle de la flute) pouvait se décomposer en une "somme" d'ondes sinusoidales de diverses fréquences et amplitudes. Autrement dit, l'onde sonore de la flute pourrait être obtenue en "additionant" judicieusement des ondes sonores sinusoidales dont on aurait choisi avec précision l'amplitude et la fréquence. Ces ondes sinusoidales, ayant chacune une fréquence bien déterminée, sont appelées les harmoniques de l'onde sonore de la flute.
Exemple :
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Sur cette image, on vous indique les harmoniques, dont la fondamentale (celle qui donne la hauteur de la note), et l'onde résultante si on additionne les harmoniques. On voit bien qu'elle n'a plus du tout la même tête qu'une onde sinusoidale...
Il existe des logiciel qui peuvent faire l'analyse de fourier d'une onde sonore, c'est à dire qui permet d'indiquer combien d'ondes sinusoidales il faudrait additionner pour obtenir l'onde originale, avec quelle amplitude et quelle fréquence. Bref, l'analyse de Fourier permet de savoir les harmoniques qui constituent une onde complexe.
Exemple :
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On voit sur cette image que l'onde sonore représentée en haut possède 3 harmoniques indiquées par des pics en bas de l'image à environ 10 Hz, 60 Hz et 80 Hz. La hauteur des pics indique l'amplitude de chaque harmonique, c'est à dire "l'importance" qu'elle a dans le timbre du son original.
Si tu prends une guitare et que tu joues la corde de mi grave à vide, tu as le timbre de la guitare : normal. Maintenant, si tu places la pulpe de ton doigt au niveau de la 12ème frette et que tu joues à nouveau la corde de mi grave, tu n'entends pas le même son, tu as l'impression d'entendre un son de diapason. Normal : tu as isolé une harmonique du son de ta guitare en empêchant la corde de vibrer à l'endroit où tu as posé le doigt. Et tu peux faire la même chose à divers endroits du manche. Pas n'importe quel endroit tu remarqueras. Et tu remarqueras aussi que toutes les harmoniques que tu peux isoler n'ont pas la même amplitude, c'est à dire le même volume. On revient la encore à la théorie de Fourier...
![{[HecToR]}](https://www.guitariste.com/share/users/avatars/60408-dce4c21ac8.jpg)
