Les ondes sonores peuvent s’additionner, et également se soustraire les unes aux autres (en s’annulant). Cette propriété des sons peut être gênante, mais peut aussi être utilisée de façon créative !
Qu’est-ce Qu’une Phase?
Imaginez un bassin d’eau lisse. Si vous jetez un galet au milieu du bassin, des ondulations (ou petites vagues) vont se développer vers l’extérieur jusqu’à atteindre les extrémités du bassin, en formant des cercles parfaitement concentriques.
Mais si vous lancez deux galets dans le bassin, en les faisant atterrir en même temps mais à différents endroits dans l’eau, vous obtenez deux ondulations. Au lieu de voir des ondes parfaitement circulaires s’enchaînant de façon ordonnée, ces ondulations-ci s’entrechoqueront et interfèreront les unes avec les autres. Cette interférence aura comme effet que certaines ondes seront annulées, et d’autres amplifiées.
Diagramme (Wikipedia)
C’est exactement la même chose quand deux ondes sonores se rencontrent.
En ou Hors Phase
Le son est une vague qui se répète. Quand deux ondes se rencontrent, elles peuvent soit s’additionner l’une à l’autre, soit se soustraire l’une à l’autre. Voici dans l’image suivante deux ondes en alignement parfait. Les ondes vont donc s’additionner, ce qui rendra leurs pics (peaks) et leur base (through) deux fois plus larges. On dit de ces ondes qu’elles sont en phase. 
D’autre part, si deux ondes identiques sont alignées, mais de façon décalée, avec chez l’une un pic, là où l’autre a une base, on dira de ces ondes qu’elles sont hors phase. Dans ce cas, les ondes s’annuleront l’une et l’autre. 
En Phase
Hors Phase
Activité
Il est possible d’expérimenter cet effet d’annulation en pointant deux haut-parleurs directement l’un vers l’autre, et en diffusant le même son à travers les deux. Lorsque les ondes identiques se rejoindront au centre des haut-parleurs, le son sera annulé. 
Quand les haut-parleurs sont positionnées comme sur le diagramme ci-dessus, lisez le son et placez votre tête entre les haut-parleurs.
Si vous vous tenez à côté des haut-parleurs vous entendrez le son, mais si vous placez votre tête directement entre les haut-parleurs le son perdra son volume. Cela est dû au fait que les ondes s’annuleront l’une et l’autre.
Fait
La fréquence de 343Hz a une longueur d’onde d’un mètre exactement.
Une onde telle que celle-ci rentre donc parfaitement dans la largeur des haut-parleurs présentés plus haut. Si la fréquence du son était différente, par contre, les ondes sonores ne s’annuleraient pas exactement.
L’Annulation de Phase Comme Outil de Composition
Le Phaser, le Flanger et le Chorus utilisent tous le principe d’annulation de phase pour créer leurs effets. Une copie du son original est créée, et est décalée d’une fraction de temps. Elle est ensuite mélangée au signal original, en « hors phase », ce qui crée ce résultat sonore. Ces manipulations sont une excellente façon d’appliquer des effets d’annulation de phase à vos sons.
Flanger
Activité
Essayez d’expérimenter avec ces outils dans une composition. Est-ce que l’annulation de phase fonctionne sur tous les types de sons? Quels nouveaux timbres pouvez-vous créer en utilisant l’annulation de phase?
Annulation de Phase et Réduction du Bruit
Le phase peut être utilisée pour éliminer des sons indésirables. Les smartphones modernes ont un microphone à la fois sur le dessus et sur le dessous, bien que l’utilisateur ne parle qu’en bas. Ces deux microphones sont placés de telle façon qu’ils sont « hors phase ». Cela signifie que tout son entrant par les deux microphones à la fois (comme par exemple du bruit de fond) sera annulé, pour laisser place au son de la voix. Les microphones « fusil de chasse » sont utilisés pour enregistrer des interviews et fonctionnent de façon similaire.
Annulation de Phase sur la Plage
Écoutez cet enregistrement pour entendre l’annulation de phase en action
Battement
Nous avons décrit l’interaction de phase pour des sons identiques. Mais des effets bien plus complexes adviennent lorsque des sons différents sont combinés (voir aussi Ondes Sonores Complexes). Lorsque deux sons sont très proches (moins de 50Hz de différence) ils commencent à créer un effet de battement, ou de pulsation.
Vous pouvez voir les battements sur l’oscilloscope. Ils sont créés parce que les ondes ne sont que légèrement désaxées, et que l’une perturbe constamment l’autre. Pensez à deux voitures sur un circuit circulaire : l’une avance plus vite que l’autre et cette voiture distancie la deuxième.
C’est exactement la même chose avec les battements du son. Quand ils sont alignés (en phase) ils s’additionnent, et quand ils ne sont pas alignés (hors phase) ils s’annulent réciproquement. Le temps pour qu’un battement apparaisse est égal au temps que prend le premier son à se distancier du second.
Extra
Le taux de battement est égal à la distance entre les sons, par exemple : deux sinusoïdes à 460Hz et 440Hz créeront un battement avec une pulsation de 20Hz (460 – 440 = 20).
Astuce de Composition
Essayez d’utiliser des battements dans une composition. Ils peuvent être de très bons outils, particulièrement dans la musique Ambient ou les pièces Minimalistes, parce qu’ils vous permettent de créer des changements dans les sons, subtils mais très efficaces. Prenez deux copies du même son et placez-les côte à côte (les sons statiques sonnent le mieux). Transposez-en un très légèrement, pour qu’ils commenceront à former un battement. Plus les sons sont proches en terme de pitch, plus le battement sera rapide.
Mots-Clefs
Amplitude, Chorus, Flanging, Fréquence, Écoute, Manipulation (effet), Phase, Onde Sinusoïde
