Son pur

droite|vignette| La forme d'onde de pression exercée par un son pur en fonction du temps ressemble à ceci, sa fréquence détermine l'échelle de l'axe x, son amplitude détermine l'échelle de l'axe y, et sa phase détermine l'origine x. En psychoacoustique, un son pur, ou encore un ton pur, une note pure, voire une tonalité pure (en anglais : pure tone) est un son avec une forme d'onde sinusoïdale. L'audiologie utilise les tons purs l'audiogramme tonal, qui détermine les seuils d'audition à différentes fréquences. Une onde sinusoïdale est caractérisée par sa fréquence (le nombre de cycles par seconde), son amplitude (la force de chaque cycle) et son déphasage (qui indique l'alignement temporel par rapport à un point de référence zéro). La forme d'onde d'un son pur n'est pas modifiée par un système linéaire invariant dans le temps ; seule sa phase et son amplitude changent entre son entrée et sa sortie au sein d'un tel système. Les ondes sinusoïdales peuvent être utilisés comme fonction de base pour construire des sons complexes. Un son complexe périodique peut être décomposé en un ensemble de sons purs dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale dont la série de Fourier indique les fréquences et les phases. Dans un système linéaire, la superposition de ces sons reconstituent le son complexe. La localisation du son est souvent plus difficile avec des sons purs qu'avec d'autres sons. Des sons purs ont été utilisés par des physiciens du comme Georg Ohm et Hermann von Helmholtz pour soutenir des théories affirmant que l'oreille fonctionne d'une manière équivalente à une analyse fréquentielle de Fourier. Dans la loi acoustique d'Ohm, élaborée plus tard par Helmholtz, les sons musicaux sont perçus comme un ensemble de sons purs. La perception de la hauteur dépend de la fréquence du son le plus important, et les phases des composantes individuelles sont ignorés. Cette théorie obsolète a souvent été accusée de créer une confusion entre la hauteur, la fréquence et les sons purs.