Les Nombreuses Couleurs du Son
Et puis, dans une catégorie distincte, il y a les bruits colorés. Contrairement au fracas incohérent d’un tambour ou à la voix qui crie, ces sons sont un signal continu, mais ils ne sont pas vraiment agréables. Le mot “bruit” vient en fait d’un mot latin pour nausée; en ingénierie audio, le terme décrit toute information indésirable qui interfère avec le signal souhaité, comme statique à la radio.
Le bruit blanc pur ressemble à ce sifflement “chut” qui se produit lorsque le téléviseur ou la radio est réglé sur une fréquence inutilisée. C’est un mélange de toutes les fréquences que les humains peuvent entendre (environ 20 Hz à 20 kHz), tirées au hasard avec une puissance égale à chacune — comme 20 000 tonalités différentes jouant en même temps, mélangées dans un ragoût sonore imprévisible et en constante évolution.
Les autres couleurs sont similaires au bruit blanc, mais avec plus d’énergie concentrée à l’extrémité haute ou basse du spectre sonore, ce qui modifie subtilement la nature du signal. Le bruit rose, par exemple, est comme un bruit blanc avec les basses relevées. C’est un son “chut” avec un grondement bas mélangé, comme le doux rugissement d’une tempête de pluie.
Le bruit rose sonne moins dur que le bruit blanc parce que les humains n’entendent pas linéairement. Nous entendons en octaves, ou le doublement d’une bande de fréquences, ce qui signifie que nous percevons autant d’espace sonore entre 30-60 Hz qu’entre 10 000-20 000 Hz. Nous sommes également plus sensibles aux fréquences plus élevées (un à quatre kHz, qui correspond à la fréquence d’un bébé qui pleure, sonne le plus fort), de sorte que le bruit blanc, qui a la même intensité même aux tons les plus élevés, peut sembler trop clair à nos oreilles. L’énergie du bruit rose diminue de moitié lorsque la fréquence double, de sorte que chaque octave a une puissance égale, ce qui semble plus équilibré.
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Ces dernières années, le bruit rose est devenu le chouchou du spectre du bruit, détrônant le blanc comme option en vogue sur les générateurs de sons pour le sommeil ou la concentration. En 2013, une étude publiée dans la revue Neuron a révélé que le bruit rose aidait les participants à obtenir un sommeil plus profond; ces dernières années, divers blogs sur la santé l’ont présenté comme la clé d’une meilleure nuit de repos.
Le motif inverse du bruit rose, également appelé bruit 1 / f, peut également être appliqué à de nombreux systèmes en dehors du son. Si vous prenez la montée et la chute de la marée, par exemple, et que vous la décomposez en formes d’onde tracées sur un graphique, elle suivra 1 / f, qui se trouve être le point médian exact entre le caractère aléatoire pur et le mouvement corrélé. Il s’avère qu’une grande partie de notre monde opère dans ce sweet spot entre chaos et contrôle: Le motif de bruit rose a été trouvé dans la plupart des genres de musique, les longueurs de plans dans les films hollywoodiens, la structure de l’ADN, la montée et la chute de la marée, le flux de trafic et les variations du marché boursier. Le monde est essentiellement inondé de rose.
Le bruit brun ou “brownien”, une version plus profonde du rose, n’est pas réellement nommé d’après la couleur; le nom vient du fait que le signal imite le motif de “marche aléatoire” produit par le mouvement brownien, ou le mouvement aléatoire des particules dans le liquide. Le son (à ne pas confondre avec le bruit mythique de la “note brune”) est un grondement plus profond et plus bas, un peu comme les vagues de l’océan ou les vents violents.
Le bruit bleu, qui a plus d’énergie concentrée à l’extrémité supérieure du spectre sonore, est tout le contraire: Il sonne comme le sifflement d’un jet d’eau, un bruit de crissement aigu, sans aucune tonalité de basse. C’est essentiellement l’inverse du bruit rose: Avec le bruit bleu, la fréquence et la puissance augmentent au même rythme, de sorte que chaque octave a autant d’énergie que les deux octaves ci-dessous combinées.
Parce que les fréquences aiguës du bruit bleu sont plus difficiles à discerner pour l’auditeur, les ingénieurs du son l’utilisent pour un processus appelé tramage audio, qui ajoute intentionnellement du bruit à un signal pour minimiser les distorsions qui apparaissent pendant le processus de production. L’ajout de bruit randomise les erreurs, aidant à lisser les bords rugueux.
Le bruit gris sonne de la même façon à toutes les fréquences; comme le rose, il est calibré pour un son plus équilibré pour l’oreille humaine. Il n’y a pas d’exemple unique de bruit gris, car chaque humain a une courbe auditive légèrement différente. En médecine, il est utilisé pour traiter l’hyperacousie, une sensibilité accrue aux sons normaux, ou les acouphènes, un bourdonnement dans l’oreille.
Le bruit blanc, le rose et le bleu sont les seules couleurs à avoir des définitions officielles dans la norme fédérale sur les télécommunications, tandis que le brun et le gris ont des significations acceptées dans certaines industries. Pendant ce temps, les autres couleurs de l’arc-en-ciel de bruit n’ont été définies que de manière informelle. Le bruit vert, par exemple, a été décrit comme un signal avec plus d’énergie concentrée au milieu du spectre sonore; avec une gamme de fréquences limitée autour de 500 Hz, il simule soi-disant le bruit ambiant de la nature. Le bruit orange est parfois décrit comme un bruit de choc et cacophonique comme un ensemble désaccordé. Le bruit violet est simplement une version plus intense du bleu, avec encore plus d’énergie concentrée dans les fréquences audibles les plus élevées.
Et il y a une autre couleur de bruit qui a une signification officielle: le noir. C’est une densité spectrale d’une puissance à peu près nulle à chaque fréquence. Si le blanc est toutes les fréquences à la fois, le noir est la couleur du silence.
