LE  SONAGRAMME
UNE REPRÉSENTATION INCONTOURNABLE
POUR L'ANALYSE SONORE

Daniel BEAUFILS, Jean-Claude LE TOUZÉ
© INRP - TECNE
Dernière mise à jour 11/05/1998

Notes : En cliquant sur    vous pourrez écouter les sons correspondants ; de plus, certaines images sont réactives et peuvent alors être agrandies en cliquant dessus.



  UN OUTIL ESSENTIEL

Dans de nombreux ouvrages, et en particulier dans les manuels de sciences physiques de la classe de seconde, c'est généralement la "forme d'onde" qui sert d'illustration pour telle ou telle propriété du son. Or il est facile de vérifier que la forme de l'onde ne contient aucune information concernant la nature du son, hormis bien évidemment celle sur l'enveloppe globale et la fréquence de base par simple élongation de l'axe des temps (comme on peut le voir dans les 2 documents ci-après (Fonction 1 et Fonction 2).

La preuve en est facile à fournir, en considérant la somme de fonctions sinusoïdales formant une série harmonique. La différence évidente entre les deux signaux ci-dessous ne réside que dans la phase relative des harmoniques, et la génération des sons correspondants entraîne exactement la même perception. Celle-ci n'est en effet généralement pas sensible à la phase (loi d'Ohm) mais à la répartition de l'énergie dans les composantes spectrales. Les spectres donnés ci-dessous montrent qu'elle est évidemment la même d'un signal à l'autre.



Fonction 1 (GoldWave)


Répartition spectrale (Virtual Waves 2)
Le son "tut1.wav" correspondant (44 Ko)   



Fonction 2 (GoldWave)


Répartition spectrale (Virtual Waves 2)
Le son "tut2.wav" correspondant (44 Ko)   

Inversement, une même forme d'onde globale peut évidemment "cacher" des signaux fort différents. Ci-dessous, deux échantillons qui se ressemblent...


Le son "son1.wav" correspondant (157 Ko)  


Le son "son2.wav" correspondant (27 Ko)  

...Sauf que le premier est un cri d'éléphant (1) et que le second est un chant de coucou (2)...

La différence est par contre très nette sur les spectres développés dans le temps : leurs sonagrammes.


Sonagramme du son 1 (de 0 à 11025 Hz)


Sonagramme du son 2 (de 0 à 11025 Hz)

Ces deux sonagrammes ont été obtenus avec VirtualWaves 2 avec le paramétrage suivant : calcul de FFT avec fenêtre Hamming sur 512 points et un facteur de recouvrement de 4 ; représentation couleur avec échelle logarithmique et maximum fixé à 60%.

Ces représentations sonagraphiques sont essentielles à toute analyse sonore. Même à l'occasion de traitements élémentaires tel que le couper-coller, le "manipulateur" trouvera dans le sonagramme, pour autant qu'il peut être parcouru par un curseur durant la lecture du son, la représentation dont les éléments à isoler sont les plus faciles à repérer et à mémoriser et qui, seule, permet de comparer réellement deux sons.


  POUR EN SAVOIR PLUS ... voir aussi


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