Battement (acoustique)

En physique, le battement est une modulation périodique d'un signal constitué de la superposition de deux signaux de fréquences proches. Le terme est issu de l'acoustique ; en acoustique musicale, le battement est audible lorsque deux cordes ou tuyaux vibrent à des fréquences dont la différence est entre 0,5 et environ. Les battements peuvent être perçus facilement en accordant un instrument capable de notes tenues. Accorder deux notes à l'unisson produit un effet particulier : tant que les deux notes ont des hauteurs voisines mais pas identiques, la différence des fréquences produit un battement ; la note résultante est modulée par un trémolo pendant que les sons interfèrent alternativement de manière constructive puis destructive. Lorsque les notes s'approchent de l'unisson, le battement ralentit puis disparaît. On se sert aussi de ce phénomène pour créer des basses d'orgue avec deux tuyaux deux fois plus courts que le nécessaire légèrement différents, dont le battement à une vingtaine de hertz crée la note basse. Inversement, un son pur modulé en amplitude avec porteuse supprimée produit une sensation de battement tant que la fréquence de modulation est suffisamment basse ; lorsque celle-ci croît, on perçoit les deux raies latérales du spectre. On étudie par ce moyen la sélectivité fréquentielle de l'oreille. En électronique, le battement est utilisé pour la détection synchrone. Les sons des instruments de musique capables de produire des notes comportent principalement une onde de forme sinusoïdale, dont la fréquence correspond à la hauteur musicale. L'analyse mathématique montre que la somme de deux sinusoïdes équivaut à une sinusoïde de fréquence égale à la moyenne de leurs fréquences, modulée en amplitude par une sinusoïde de fréquence égale à la demi-différence de leurs fréquences. C'est ce qui se passe lorsqu'on mélange les ondes acoustiques de deux notes. Cependant, l'écoute d'un mélange de deux sons de fréquences suffisamment proches pour qu'on entende un battement montre que la fréquence de ce battement est la différence de fréquence des deux sons (et non la demi-différence).