Non. Plus fort n'est pas plus aigu. Le volume ne change que l'amplitude, l'élongation maximale de la vibration, et c'est ce que vous percevez comme intensité. La hauteur dépend de la fréquence : le nombre de vibrations par seconde. Sur un oscillogramme, l'intensité se lit à la hauteur de l'onde et la hauteur du son à l'écart entre les sommets.
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Vous montez le son de votre musique. Elle sort plus fort, et le son devient plus aigu en même temps. Est-ce exact, oui ou non ? Presque tout le monde choisit la même chose ici, et la plupart se trompent.
En six minutes vous mettez une vibration sur un écran et vous apprenez à y mesurer. Vous voyez ce qu'est un oscillogramme : horizontalement le temps, verticalement l'élongation. Viennent ensuite les deux grandeurs dont vous aurez sans cesse besoin avec le son. La période T est la durée d'une vibration entière, la fréquence f est le nombre de vibrations qui tiennent dans une seconde, et elles sont l'inverse l'une de l'autre. C'est exactement ce que dit f = 1 / T. Il y a un exemple traité, avec l'étape où cela tourne presque toujours mal : convertissez d'abord les millisecondes en secondes, sinon vous arrivez à 0,5 Hz là où il devrait y avoir 500 Hz.
Puis la différence dont parle le titre. Le plus aigu se voit à la proximité des sommets, le plus fort à la distance entre l'onde et la position de repos. Vous l'entendez aussi : deux sons qui ne diffèrent que par la fréquence, et deux qui ne diffèrent que par l'amplitude. Enfin la différence entre un son pur et un son complexe, et pourquoi un mot prononcé paraît désordonné à l'écran alors qu'un son sifflé ne l'est pas.
Pour la physique au lycée, sur le thème du son. La vidéo pose deux fois une question puis laisse un court silence : réfléchissez-y d'abord vous-même, car la réponse ne vient qu'ensuite.
Dans cette vidéo
L'explication complète, par écrit
Le problème
0:00Tu montes le son de ta musique. Il sort plus fort, et la note monte avec. Est-ce exact, oui ou non ? Presque tout le monde choisit pareil ici. Et la plupart se trompent.
La vibration sur un écran
0:14Tout ce qui fait du son vibre, et cette vibration voyage dans l'air vers ton oreille. Mais à quoi ressemble cette vibration, rien ne le montre. Il existe un instrument pour ça, et on va le mettre à l'écran. Un microphone capte la vibration et la transforme en signal électrique.
0:33À l'écran apparaît alors un graphique : le temps en abscisse, l'élongation en ordonnée. À quelle distance la particule d'air est de son équilibre à cet instant. Ce graphique élongation-temps s'appelle un oscillogramme.
Période et fréquence
0:49Cette image te donne deux choses, et tu en auras besoin sans cesse avec le son. La première : la durée d'une vibration. Une vibration, c'est le tour complet : de l'équilibre vers le haut, retour, vers le bas, et retour. Cette durée s'appelle la période, et on l'écrit T majuscule, en secondes.
1:10La seconde : combien de ces vibrations tiennent en une seconde. C'est la fréquence, f minuscule, et on l'exprime en hertz. Et les deux sont l'inverse l'une de l'autre : plus la vibration est courte, plus il en tient dans une seconde. C'est exactement ce que dit la formule.
1:31f égale un divisé par T. Regarde cette onde. Combien de vibrations entières vois-tu ici, et combien durent-elles ensemble ?
Six vibrations en douze millisecondes
1:43Six vibrations entières, et ensemble elles durent douze millisecondes. Une seule dure donc douze divisé par six, soit deux millisecondes. Et voici l'étape où ça coince le plus souvent : ces deux millisecondes doivent devenir des secondes avant de les mettre dans la formule.
2:00Deux millisecondes font zéro virgule zéro zéro deux seconde. Alors f égale un divisé par zéro virgule zéro zéro deux. Cinq cents hertz. Cinq cents vibrations par seconde. Si tu trouves zéro virgule cinq, tu as gardé les millisecondes sans les convertir en secondes.
Ce qu'est un son plus aigu
2:22Revenons à la question du début. Deux sons, tous deux aussi loin de l'équilibre, mais l'un a bien plus de vibrations dans le même temps que l'autre. C'est la hauteur. Plus la fréquence d'une vibration sonore est grande, plus le son que tu entends est aigu.
2:40Regarde à quoi tu le vois : pas à la taille de l'onde, mais à l'écart entre les sommets. Plus serré, plus aigu.
Ce qu'est un son plus fort
2:56Et puis l'autre. Deux sons avec exactement autant de vibrations dans le même temps, mais l'un s'écarte bien plus que l'autre. Cette élongation maximale s'appelle l'amplitude. Plus l'amplitude est grande, plus le son est fort. L'erreur du début était donc là.
3:16Ton bouton de volume change l'amplitude, et rien d'autre. Les sommets restent exactement aussi écartés, donc la note reste aussi aiguë. Plus fort n'est pas plus aigu. Voici deux ondes. Laquelle est la plus aiguë, et laquelle la plus forte ?
Sons purs et sons complexes
3:41Tout ce que tu as vu jusqu'ici était une onde nette : une seule fréquence, et on appelle ça un son pur. Mais presque rien ne sonne ainsi dans la réalité. Dis un seul mot, et il contient des dizaines de fréquences à la fois. Ensemble elles forment un son composé, et tu l'obtiens en additionnant les élongations des sons purs.
4:04D'où l'allure désordonnée d'un mot parlé à l'écran, là où un sifflement reste net. Trois choses, et ça suffit pour tout ce qui suit. Un : un oscillogramme met la vibration à l'écran, le temps en abscisse et l'élongation en ordonnée. Deux : la période est la durée d'une vibration, la fréquence le nombre par seconde, et f égale un divisé par T.
4:33Convertis toujours les millisecondes en secondes d'abord. Trois : plus serré, plus aigu, plus loin de l'équilibre, plus fort. Ce sont deux choses différentes, et ton bouton de volume n'en change qu'une. Deux questions, non pas pour t'interroger mais parce qu'on retient mieux ce qu'on a cherché soi-même.
4:56Première question : une vibration dure quatre millisecondes. Quelle est la fréquence ? Deuxième question : on te dit qu'un son aigu arrive à ton oreille avant un son grave. Est-ce exact ? Quatre millisecondes font zéro virgule zéro zéro quatre seconde.
5:16Un divisé par zéro virgule zéro zéro quatre fait deux cent cinquante hertz. Et la seconde : non. La hauteur dit à quelle fréquence quelque chose vibre, et rien sur la vitesse à laquelle il t'atteint. Aigu et grave arrivent aussi vite, car ils voyagent dans le même air.
5:35Tu sais maintenant lire une vibration à l'écran et en calculer la fréquence. Et tu sais que plus fort et plus aigu sont deux choses différentes. Dès que tu chercheras pourquoi deux instruments qui jouent la même note sonnent quand même autrement, c'est exactement ça qu'il te faudra.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre fréquence et amplitude ?
La fréquence est le nombre de vibrations qui tiennent dans une seconde, et elle fixe la hauteur du son. L'amplitude est l'élongation maximale par rapport à la position de repos, et elle fixe l'intensité. Sur un oscillogramme vous voyez la première à la proximité des sommets et la seconde à la hauteur de l'onde.
Comment calcule-t-on la fréquence si on connaît la période ?
Avec f = 1 / T. Si une vibration dure deux millisecondes, convertissez d'abord en secondes : 0,002 s. Un divisé par 0,002 donne 500 hertz. Laisser les millisecondes donne 0,5, et c'est l'erreur que presque tout le monde commet une fois.
Qu'est-ce qu'un oscillogramme ?
Un graphique élongation-temps d'une vibration, avec le temps en horizontal et l'élongation en vertical. Un microphone transforme la vibration en signal électrique et l'écran le dessine, si bien que vous y lisez directement la période et l'amplitude.
Un son aigu arrive-t-il à votre oreille plus tôt qu'un son grave ?
Non. La hauteur dit quelque chose sur la fréquence des vibrations, et rien sur la vitesse à laquelle le son vous parvient. L'aigu et le grave arrivent aussi vite, car ils traversent le même air.
Quelle est la différence entre un son pur et un son complexe ?
Un son pur a une seule fréquence et une onde bien régulière. Un son complexe réunit des dizaines de fréquences à la fois, additionnées en une onde dentelée. C'est pourquoi un mot prononcé paraît désordonné à l'écran et un son sifflé non.
La prochaine fois : pourquoi deux instruments jouant le même son sonnent-ils différemment ?
Physics with Thomas fait des explications de physique pour le secondaire. Aucun mot à l'écran, donc ce que vous voyez fonctionne dans toutes les langues.
Dans cette série
Le son et les vibrationsce que vous entendez n'est pas son air6:53
Fréquence, amplitude et hauteurplus fort n'est pas plus aigu5:57
Résonance et vibration par sympathiec'est le rythme, pas la force6:17
Fondamentale, harmoniques et timbremême son, autre couleur6:06
Le son d'une colonne d'airf = v divisée par 4L3:15
À propos de moi
Je m'appelle Thomas Schuurmans, et j'ai une passion pour la physique et pour comprendre pourquoi les choses fonctionnent comme elles fonctionnent. Ce que je veux, c'est amener les jeunes à demander plus souvent « pourquoi ? » et « comment ça marche ? », et leur donner les outils de la physique d'une manière simple et visible.
J'ai obtenu mon diplôme de physique appliquée à l'université de technologie de Delft en 2003. Ensuite j'ai passé plus de vingt ans hors de l'enseignement : d'abord à TNO, l'institut néerlandais de recherche appliquée, puis dans une agence de design, et enfin en fondant Proportion Global, avec qui je travaille sur des questions d'innovation en Afrique, en Amérique latine et en Asie du Sud. Ce travail ressemble à la physique plus qu'on ne le croit : ne pas partir d'une solution, mais comprendre d'abord ce qui se passe, essayer, se tromper, et regarder à nouveau.
Depuis 2026 j'enseigne la physique au collège et au lycée, et j'ai commencé un master à l'université d'Amsterdam pour obtenir mon habilitation complète. C'est là que j'ai appris que l'attention réelle d'un élève pour une matière nouvelle dure environ sept minutes. Et mon défaut, justement, c'est de raconter trop d'histoires à côté du sujet.
De là est née l'idée : des vidéos qui expliquent un seul sujet, de façon nette et visuelle, dans ces sept minutes. Je les fais pour mes propres élèves. Ensuite je les publie, parce qu'une bonne explication devrait être à portée de tous ceux qui en ont besoin, où que vous viviez et quelle que soit la langue dans laquelle vous pensez et parlez.