Dans cette production, nous allons nous intéresser à un phénomène très particulier que nous avons pu observer en jouant quelques notes sur une guitare avec différentes cordes. Nous avons en effet remarqué le principe suivant : lorsque l’on change les caractéristiques d’une corde d’une même guitare, c'est-à-dire que l’on modifie sa matière ou sa forme, le son produit par la corde n'est pas le même, du moins l'impression sonore que nous en avons.Pour une corde en nylon par exemple, nous aurons l'impression d'entendre une note beaucoup plus «chaude» et agréable qu’une note produite par une corde en acier plaqué nickel.
Tout d’abord, définissons quelques termes.
Le son est une vibration mécanique qui se propage sous forme d’onde grâce à la déformation du milieu de propagation de cette onde. On le perçoit grâce a l’ouïe, c'est-à-dire grâce au fonctionnement de l’appareil auditif (le fonctionnement de l'oreille ainsi que tous ses constituants).
• Dans un milieu fluide : le son se propage sous forme d’une variation de pression.
• Dans un milieu solide : le son se déplace sous forme d’une vibration du milieu.
• Dans un milieu fluide : le son se propage sous forme d’une variation de pression.
• Dans un milieu solide : le son se déplace sous forme d’une vibration du milieu.
Le domaine du son audible par l’Homme se situe par convention entre 20 Hz et 20 000 Hz. Si la fréquence est inférieure, on obtient des infrasons, si elle est supérieure, des ultrasons.
Le son est composé d’un son pur et d’harmoniques paires et impaires (qui donnent un caractère respectivement «chaud» ou «froid» au son perçu par l'oreille humaine). On dit qu’un son est «riche» lorsqu’il est composé d’une note fondamentale et de nombreuses harmoniques.
Le son peut être émis par un nombre quasi-infini de sources comme les êtres vivants (les hommes, les animaux, les végétaux, etc.) mais également la matière inerte comme lors d’un orage, d’une éruption volcanique, de l’ébullition de l’eau, etc. Certains sons sont initiés et voulus, comme lorsque nous communiquons entre nous, d’autres sont ce que l’on appelle de la «pollution sonore», c’est-à-dire qu’ils sont rejettés lors de phénomènes tels qu’une transformation d’énergie, donc de manière involontaire. Le son est donc présent partout dans notre quotidien et nous est vital afin de nous repérer, de communiquer, et de nous divertir.
Nous avons décidé de choisir ce sujet car Nathan joue de la guitare et que nous avons trouvé intéressant de pousser la réflexion sur ce phénomène un peu plus loin, non seulement pour présenter notre TPE, mais également pour notre culture personnelle et notre information. De plus, il nous a permis d’en apprendre plus sur le son et sur la manière dont il est produit et modifié par certains facteurs de la guitare et de ses constituants.
Ce sujet est très représentatif du thème «Matière et forme» que nous avons choisi car il lie étroitement ces deux caractéristiques [de la corde de guitare] (si l’on peut les nommer ainsi) en un seul sujet pour apporter la réponse à une seule problématique bien qu’ils soient distincts dans cette dernière. Elles seront donc étroitement liées tout au long de notre présentation sur le son produit par la corde de guitare.
Les deux matières que nous avons liées à ce sujet sont la science physique et les mathématiques car les nombreux phénomènes que nous avons étudiés et allons vous présenter ne sont explicables précisément que grâce à ces deux sciences.
La question que nous nous sommes posée est la suivante :
«Dans quelle mesure la matière et la structure d’une corde de guitare ont-elles une influence sur le son perçu ?»
Nous essayerons de répondre à cette problématique en deux grandes parties. Nous verrons tout d’abord de quelle manière la corde peut émettre un son. Nous verrons ensuite dans quelle mesure ces deux facteurs, la matière et la structure de la corde, peuvent modifier l’onde sonore et si d’autres facteurs sont également responsables de modifications du son produit…