L'analyse spectrale a été introduite par Joseph Fourier au XIXe siècle, elle est aujourd'hui utilisée dans de nombreux domaines de la physique, en particulier pour analyser des sons.
Le signal périodique associé à un son composé peut ainsi se décomposer en somme de fonctions sinusoïdales dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence la plus basse. Celle-ci est appelée fréquence fondamentale (notée \(f_0\)), les autres fréquences sont les harmoniques.
Exemple :
Le son composé déjà pris en exemple :
se décompose en une somme de trois fonctions sinusoïdales :
Question⚓
Dans la décomposition montrée dans l'exemple ci-dessus, identifier la courbe correspondant à la fréquence fondamentale et déterminer les rapports des fréquences des deux autres courbes avec la fondamentale.
Le spectre est la représentation du son en fonction de la fréquence. On y observe une série de pics correspondant à la fréquence fondamentale (qui donne la hauteur du son) et aux fréquences harmoniques (dont le nombre et l'amplitude déterminent le timbre du son).