Voir la source de Hauteur (musique)

{{Voir homonymes|Hauteur}}
[[Fichier:Bach - Taylor 1873.png|vignette|Dans la [[notation musicale]] de la [[musique occidentale]], la hauteur se lit dans le sens vertical sur chaque ligne.]]
En [[musique]], la '''hauteur''' est l'une des caractéristiques essentielles d'un [[Son (musical)|son]] ou [[Note de musique|note]], les autres étant la [[durée (musique)|durée]], l'[[Nuance (musique)|intensité]], le [[timbre (musique)|timbre]] et l'[[Expression (musique)|expression]].

En [[musique occidentale]], on désigne la hauteur par le nom d'une [[note (musique)|note]] sur une [[échelle musicale|échelle]] ou [[gamme musicale|gamme]]. La hauteur relative d'une note dans la gamme s'appelle [[degré (musique)|degré]]. Le [[solfège]] écrit vers le haut de la [[Portée (musique)|portée]] les notes [[Aigu (musique)|aiguës]], et inversement, vers le bas, les [[Grave (musique)|graves]]. On écrit les signes correspondant aux instruments qui n'ont pas de hauteur précise, bien qu'ils puissent sonner aigu ou grave, comme les tambours, sur une ligne horizontale quelconque, l'important étant leur placement dans le temps, noté de gauche à droite.

La perception des hauteurs est un des champs d'investigation de la [[psychoacoustique]]. La tradition musicale et les études de [[psychologie expérimentale]] convergent pour analyser cette perception en deux composantes distinctes, provenant de deux systèmes [[Physiologie|physiologiques]] différents. La perception de la ''hauteur spectrale'' place le son entendu assez approximativement sur une échelle entre graves et aiguës. La perception de la ''hauteur tonale'' rend capable de différencier deux [[Harmonique (musique)|sons harmoniques]] proches, indépendamment de leur richesse en graves et en aiguë.

Dépendant de capacités d'interprétation et sujette à l'apprentissage, la perception des hauteurs apparaît comme une fonction [[cognition|cognitive]].

== Oreille musicienne ==
La sensation de hauteur est très bien partagée. Presque tout le monde peut reconnaître et chanter un air dont le contour mélodique n'est ni trop subtil, ni trop accidenté. Les [[médecine|médecins]] traitent l'incapacité à le faire comme un [[handicap]], qu'ils appellent ''[[amusie]]''. Cependant, le discernement des hauteurs et l'identification des notes est une capacité [[Cognition|cognitive]]. Les musiciens la cultivent en s'entraînant à identifier une note à partir du son, dans un exercice appelé [[dictée musicale]].

Ils développent aussi leur capacité de discriminer des sons ''justes'', c'est-à-dire dont la hauteur est celle qu'exige la gamme dans laquelle la musique se joue. Cette capacité est particulièrement importante pour les musiciens qui pratiquent un instrument comme le [[violon]], capable d'émettre un son dans un domaine continu de hauteurs. La notion de justesse est cependant dépendante des usages et de la culture, et ne peut guère être valide que lorsque le contexte est bien déterminé{{sfn|Abromont|2001|p=26}}.

=== Intervalles ===
{{article détaillé|Intervalle (musique)}}
On appelle ''intervalle'' l'écart de hauteur entre deux notes. Si elles sont émises simultanément, on parle d'intervalle harmonique ; si elles sont émises successivement, on parle d'intervalle mélodique.

L'intervalle nul s'appelle l'[[unisson]] ; on parle d'unisson quand deux instruments ou deux voix émettent simultanément une note de même hauteur.

L'[[Octave (musique)|octave]] est un intervalle de statut particulier dans toutes les cultures musicales. Dans la notation musicale occidentale, le nom des notes se répète à chaque octave, et on doit préciser, en cas d'ambiguïté, à quelle octave on se réfère. Le [[principe de l'identité des octaves]] indique que deux notes séparées par une octave sont équivalentes, et correspondent en pratique à un unisson.

L'identification précise des intervalles entre notes, qu'on appelle ''[[oreille relative]]'', est plus répandue que l'identification des fréquences en elles-mêmes, qu'on appelle ''[[oreille absolue]]''. Cette dernière capacité exige probablement une disposition physiologique innée, et à coup sûr un entraînement commencé à un âge précoce<ref>{{harvsp|Chouard|2001|p=253 sq}} ; {{harvsp|Pelé|2012|p=91-92}}.</ref>.

=== Échelle des hauteurs ===
L'échelle des hauteurs des notes de musique se base sur l'[[octave (musique)|octave]]. L'octave correspond à une division par deux de la longueur de l'élément vibrant qui produit le son, qu'il s'agisse d'une [[Onde sur une corde vibrante|corde]] ou d'un [[Onde stationnaire dans un tuyau|tuyau]]. L'[[acoustique]] enseigne que cette division par deux correspond à une multiplication de la [[fréquence fondamentale]] par deux.

Par exemple, pour un [[tuyau d'orgue]] :
* le tuyau d'orgue à bouche ouverte le plus long, ''do{{exp|1}}'', mesure {{unité|2,599|m}}<ref>{{lien web|url=http://www.odpf.org/anterieures/xix/groupeW/memoire.pdf |titre=Résonances romantiques des tuyaux d'orgue}}, {{p.|7}}</ref> ;
* un tuyau moitié moins long, de {{unité|1,30|m}}, donne un ''do'' à l'octave supérieure, dit ''do{{exp|2}}'' ;
* diviser encore la longueur par deux donne {{unité|0,65 m}}, et toujours ''do'', dit ''do{{exp|3}}'' ;
* diviser encore la longueur par deux donne {{unité|0,325 m}}, et toujours ''do'', dit ''do{{exp|4}}''.

L'échelle des hauteurs est en [[progression arithmétique]], quand la fréquence et les paramètres qui la gouvernent sont en [[progression géométrique]], ce qui fait d'elle une [[échelle logarithmique]].

L'intervalle d'une octave est divisé en six [[Ton (musique)|tons]] ou douze [[demi-ton]]s. Dans les systèmes modernes, tous les [[Gammes et tempéraments|demi-tons tempérés]] sont égaux, et correspondent à une multiplication de la fréquence de la note par la même valeur{{note|groupe=alpha|Un demi-ton correspond ainsi à la multiplication par la racine douzième de 2, soit à peu près 1,06.}}. Pour tenir compte d'autres théories de la musique, on emploie parfois des [[Altération (musique)#Altérations quart-de-tonales|quarts de ton]] ; et pour l'analyse fine des intervalles, les [[Savart (musique)|savarts]] ou les [[Cent (musique)|cents]].

La musique occidentale se base sur une théorie de la [[tonalité]], qui privilégie certains rapports de hauteur. Les noms des notes se répètent à chaque octave. Dans une octave, sept niveaux de l'échelle des douze demi-tons correspondent à une note qui a un nom. Les autres en dérivent par une [[Altération (musique)|altération]].

{| class="wikitable droite"
|+ '''Fréquence des notes'''
|-
! ½ton !! note !! fréquence !! rapport
|-
| 0 || do || {{Unité|261.6|Hz}} || 1
|-
| 1 || {{dièse|do}} / {{bémol|ré}} || {{Unité|277.2|Hz}} || ≈ 1,06
|-
| 2 || ré || {{Unité|293.7|Hz}} || ≈ 1,12 (≈ 9/8)
|-
| 3 || {{dièse|ré}} / {{bémol|mi}} || {{Unité|311.1|Hz}} || ≈ 1,19
|-
| 4 || mi || {{Unité|329.6|Hz}} || ≈ 1,26 (≈ 5/4)
|-
| 5 || fa || {{Unité|349.2|Hz}} || ≈ 1,33 (≈ 4/3)
|-
| 6 || {{dièse|fa}} / {{bémol|sol}} || {{Unité|370.0|Hz}} || ≈ 1,41
|-
| 7 || sol || {{Unité|392.0|Hz}} || ≈ 1,5 (≈ 3/2)
|-
| 8 || {{dièse|sol}} / {{bémol|la}} || {{Unité|415.3|Hz}} || ≈ 1,59
|-
| 9 || '''la'''  || '''{{Unité|440|Hz}}''' || ≈ 1,68
|-
| 10 || {{dièse|la}} / {{bémol|si}} || {{Unité|466.2|Hz}} || ≈ 1,78
|-
| 11 || si || {{Unité|493.9|Hz}} || ≈ 1,89
|-
| 12 || do || {{Unité|523.2|Hz}} || 2 (octave)
|}

Si les musiciens pensent les intervalles de façon linéaire, suivant la notation du solfège, les théoriciens de la musique rapportent les notes à des fréquences de vibration. Pour passer de l'échelle musicale à la fréquence, il suffit de connaître la fréquence d'une note. Les autres s'en déduisent par calcul.

La Conférence internationale de [[Londres]] en [[1953]] donne comme référence, généralement admise, le [[la 440|''la{{exp|3}}'']] à {{unité|440|hertz}}.

Dans la [[gamme tempérée]], on peut calculer la fréquence des [[note de musique|notes]] avec la formule suivante :
:<math>f = 55 \times 2^{octave + \frac{demiton - 9}{12} }</math>
où ''octave'' et ''demiton'' sont des [[Entier relatif|nombres entiers]], correspondant à la note, de ''do'' (''demiton''{{=}}0) à ''si'' (''demiton''{{=}}11).

Le tableau ci-contre donne les fréquences des notes dans l'octave du ''la'' de référence (octave 3). Il faut multiplier les fréquences par 2 pour une octave au-dessus, et les diviser par 2 pour une octave en dessous. La colonne de droite indique l'écart relatif par demi-tons, correspondant à l'intervalle musical.

Cependant, ces calculs ne concernent que les notes de la [[musique occidentale]], dans sa version moderne. Ils ne s'appliquent qu'à la [[Gamme tempérée|gamme à tempérament égal]] et ne différencient pas les [[demi-ton diatonique|demi-tons diatoniques]] et [[demi-ton chromatique|chromatiques]] (voir aussi « [[Comma (musicologie)|Comma]] »).
{{voir aussi|Accord pythagoricien|Gamme naturelle}}
{{clr}}

=== Hauteur relative et degré ===
{{article détaillé|Degré (musique)}}
La hauteur ''relative'' d'une note de musique est l'intervalle qui la sépare d'une note considérée comme la base. Le changement de la note de base conserve les intervalles et les mélodies. Quand des musiciens réunis n'ont pas de [[diapason]] qui leur donne le ''la'', ils peuvent jouer en se basant sur un ''la'' estimé.

Dans la [[musique tonale]], on indique le '''degré''' qu'occupe la note sur les sept que comporte l'échelle musicale. Le premier degré est la tonique et désigne la tonalité. Les degrés sont définis en termes de [[hauteur nominale]], indépendamment de l'octave (ou du [[Registre (musique)|registre]]) où on peut les trouver.

Quand les musiciens effectuent une [[transposition (musique)|transposition musicale]], ils changent délibérément la note de base (la tonique), tout en conservant tous les intervalles (ce qu'on appelle le ''contour mélodique'').

Dans la [[système tonal|musique tonale]], la ''hauteur de référence'' permettant d'apprécier une hauteur relative, peut être :
* dans le cas d'un intervalle mélodique, soit la note précédente, soit la [[tonique (musique)|tonique]] ;
* dans le cas d'un intervalle harmonique, soit la [[Accord (musique)#Construction des accords|basse]], soit la [[Basse fondamentale|fondamentale]] de l'[[accord (musique)|accord]] en cours.

== Perception de la hauteur ==
La hauteur correspond à une [[sensation]], c’est-à-dire à un phénomène [[psychoacoustique]] lié à une cause physique. Dans le contexte des études psychoacoustiques, qui ne concernent pas que la perception des sons musicaux, cette perception peut être appelée '''tonie'''.

=== Sons et fréquences ===
Le [[son (physique)|son]] est une vibration de l'air. Lorsque cette vibration est un [[phénomène périodique|périodique]], c'est-à-dire qu'elle se répète identique à elle-même pendant un cycle d'une durée toujours égale appelée période, cette période, ou la grandeur inverse, la [[fréquence]], en est un caractère d'autant plus important que le mathématicien [[Joseph Fourier]] a montré au début du {{s|XIX}} que toute fonction périodique, représentant [[numérique]]ment un phénomène, peut s'analyser en une somme de [[sinusoïde]]s, dont les fréquences sont des multiples de la fréquence du phénomène périodique. On appelle '''son pur''' un son comportant une seule fréquence, et donc décrit par une [[Sinus (mathématiques)|fonction sinus]]. On savait déjà que la vibration des cordes et des colonnes d'air qui sont à la base des instruments de musique comportent des vibrations [[Harmonique (musique)|harmoniques]] ; Fourier montre que tout son peut se décomposer en une [[Analyse spectrale|somme de sons purs]].

Toutefois, ce calcul vaut pour des sons qui s'étendent à l'infini, tant dans le passé que dans l'avenir. Mais une note de musique a une durée. La poursuite de l'analyse montre que plus la durée considérée est courte, moins la détermination de la fréquence est précise. Le produit de la durée par l'incertitude sur la fréquence est une constante, dans un système donné. Quand la durée diminue, l'incertitude augmente<ref>{{article|langue=en|nom1=Gabor|prénom1=Dennis |lien auteur1=Dennis Gabor |titre=Theory of communication |sous-titre=Part 1: The analysis of information |périodique=Journal of the Institute of Electrical Engineering |lieu=London |volume=93-3 |numéro=26 |année=1946|passage=429-457|lire en ligne=http://www.csee.wvu.edu/~xinl/library/papers/physics/gabor1946.pdf |consulté le=09/09/2013}}</ref>.

Il faut garder à l'esprit cette incertitude quand on raisonne sur la musique. La musique est faite de sons changeants. Même l'instrument au son le plus régulier, comme l'[[orgue]], a un temps d'[[Attaque (musique)|attaque]] et une vibration interne, ne serait-ce que parce qu'il est joué et entendu dans un espace [[réverbération (acoustique)|réverbérant]]. Par conséquent, en toute rigueur aussi bien qu'en pratique, la détermination d'une hauteur est une opération intellectuelle d'abstraction, et non une mesure.

=== Physique et doctrine ===

Les musiciens de la culture occidentale ont, depuis des siècles, accordé une importance privilégiée à la hauteur du son. Cette importance se reflète dans l'enseignement de la musique et dans la facture instrumentale{{sfn|Castellengo|2002|p=52}}. Ils ont aussi, souvent, voulu se rattacher ''philosophiquement'' à la science et aux mathématiques. Il faut donc, lorsqu'on étudie la question de la perception de la hauteur, examiner avec un soin critique le legs de la tradition musicale, qui reprend, dans ses principes, des opinions que l'on fait remonter à l'antiquité et à [[Pythagore]] en particulier<ref>{{lien web|prénom1=Michèle |nom1=Castellengo |url=http://www.lam.jussieu.fr/Membres/Castellengo/Rech-MC_02-07.pdf|titre=Présentation des recherches - 2002-2007|lieu=Paris|éditeur=Laboratoire d'acoustique musicale|année=2007}} {{p.|3}}.</ref>.

Notion intuitive pour les musiciens qui s'entraînent à en affiner leur perception dès le début de leur apprentissage, et apprennent au passage, en quelques lignes, une doctrine qui la rattache aux fréquences<ref>{{Ouvrage|prénom1=Adolphe|nom1=Danhauser|lien auteur1=Adolphe Danhauser|responsabilité1=auteur|prénom2=H.|nom2=Rabaud|responsabilité2=révision|titre=Théorie de la musique|éditeur=Lemoine|année=1929|année première édition=1870|pages totales=|passage=note (a), p. 119}} cité par {{harvsp|Schaeffer|1977|p=164}}.</ref>, la hauteur tonale n'est pas facile à définir rigoureusement<ref>{{harvsp|Schaeffer|1977|p=172, 179sq}} ; {{harvsp|Demany|1999|p=43}} ; {{harvsp|Pelé|2012|p=27}}.</ref>.

=== Fréquences et hauteurs ===

La hauteur d'un ''son pur'' correspond à sa [[fréquence]] de vibration, que l'on mesure en [[hertz]] (nombre de vibrations périodiques par seconde). Plus la vibration est rapide, plus le son est dit ''[[Aigu (musique)|aigu]]'' ou ''haut'' ; plus la vibration est lente, plus le son est dit ''[[Grave (musique)|grave]]'' ou ''bas''<ref>{{harvsp|Danhauser|Rabaud|1929}}, {{harvsp|Abromont|2001|p=25}}</ref>.

Si un son pur est une [[Signal sinusoïdal|vibration sinusoïdale]], avec une seule fréquence, les sons des notes musicales sont des sons complexes, qu'on peut décomposer en vibrations à plusieurs fréquences. Lorsque ces fréquences sont réparties selon une règle de distribution [[Harmonique (musique)|harmonique]], que la [[fréquence fondamentale]] est dans le domaine audible et que leur [[Enveloppe sonore|enveloppe]] coïncide, un seul son est entendu avec une seule hauteur, correspondant à la fréquence fondamentale, même si elle n'est pas la plus forte, et que le son ne présente que ses multiples<ref>{{harvsp|Demany|1999|p=44, 56}} ; {{harvsp|Pelé|2012|p=89}}.</ref>.

=== Fondamentale absente ===
Un son composé de multiples d'une même fréquence se perçoit comme à la hauteur de cette fréquence, même si celle-ci n'est pas présente dans ce mélange. On appelle ce [[paradoxe]] {{citation|perception de la fondamentale absente<ref>{{harvsp|Demany|1999|p=56}} ; {{harvsp|Delbé|2009|p=12}}.</ref>}}.

Exemple :
* un son pur de fréquence {{unité|110|Hz}} s'évalue à la hauteur d'un ''la{{exp|1}}'' ;
* le mélange des fréquences {{unité|3|×=110 {{=}} 330 Hz}} ; {{unité|4|×=110 {{=}} 440 Hz}} ; {{dunité|''n''|110}}, s'évalue à la hauteur d'un ''la{{exp|1}}'', bien que toutes les fréquences soient largement supérieures.

Parmi les instruments de musique, le [[basson]] a la propriété d'émettre des sons graves alors que la puissance sonore se trouve presque entièrement dans les [[harmoniques]]. Les facteurs d'orgue utilisent cette perception pour créer des notes basses avec des couples de tuyaux plus courts{{sfn|Castellengo|1994|p=70}}.

=== Échelle des mels ===
L'[[échelle de Mel]], proposée en 1937, montre que si l'on demande à des auditeurs de situer les sons purs successifs, en recherchant, pour un son de base, celui qui sonne à un intervalle d'une octave, l'écart de fréquence trouvé augmente significativement avec la fréquence{{sfn|Demany|1999|p=47}}.

Cette augmentation se combine avec des facteurs mécaniques d'inharmonicité dans l'[[Inharmonicité du piano|accordage inharmonique du piano]].

L'écart de fréquence entre les sons purs qu'on puisse à peine distinguer varie aussi selon la fréquence et l'intensité. Il est minimal dans la région des {{unité|1500|Hz}} (octave 6). En tout, l'être humain peut différencier environ {{nombre|1800|fréquences}} de sons purs{{sfn|Pelé|2012|p=71}}. Cette performance correspond à la capacité de distinguer deux sons de fréquence proche. Elle ne signifie pas que les sujets soient capables de situer la fréquence sur une échelle.

=== Durée, intensité et hauteur ===
La reconnaissance de la hauteur est la plus précise, pour l'[[Homo sapiens|homme]], pour des sons d'une durée au-delà d'une demi-seconde. Dans ces conditions, elle est de l'ordre de {{unité|1|[[Cent et savart|savart]]}} (ou 5 à {{unité|10|[[Cent et savart|cents]]}}) pour les fréquences les mieux discriminées, vers {{unité|1500|Hz}}<ref>{{Ouvrage| langue=fr| prénom1=Mario| nom1=Rossi| lien auteur1=Mario Rossi (ingénieur)| titre=Audio| lieu=Lausanne| éditeur=Presses Polytechniques et Universitaires Romandes| année=2007| numéro d'édition=1| pages totales=| passage=131| isbn=978-2-88074-653-7}} ; {{harvsp|Demany|1999|p=44}} ; {{harvsp|Pelé|2012|p=71}}.</ref>. Pour des sons plus brefs, le seuil de différenciation augmente. Un son très bref n’a pas de hauteur définie ; on parle de « ''claquement'' »{{note|groupe=alpha|Indépendamment de toute perception humaine, du point de vue mathématique, la précision de la détermination de la fréquence dépend de la durée de l'évènement sonore, tandis que d'un point de vue technologique, le temps de réponse d'un filtre est d'autant plus long que sa largeur de bande est étroite. Voir généralités dans {{harvsp|Gabor|1946}}.}}.

La hauteur perçue dépend faiblement de l'intensité. [[Stanley Stevens]] a montré qu’un son paraît baisser quand on augmente son volume pour les fréquences inférieures à {{Unité|2000|Hz}}. Pour des fréquences supérieures à {{Unité|3000|Hz}}, un accroissement d’intensité élève la hauteur perçue{{note|groupe=alpha|L'effet atteint un quart de ton pour une vingtaine {{unité||dB SPL}}, les valeurs sont des moyennes statistiques avec de grands écarts entre les individus {{harv|Demany|1999|p=45}}.}}. Heureusement, ce phénomène ne concerne que les sons purs, et il n’affecte donc pas les instruments de musique{{refsou}}.

=== Hauteur fondamentale et hauteur spectrale ===
Pour les sons qui n'ont pas de fréquence fondamentale audible, et donc ne peuvent s'associer à une note de musique, comme ceux des [[cymbale]]s, on distingue des [[registre (musique)|registres musicaux]], dont les plus élémentaires sont le [[grave (musique)|registre grave]] et le [[aigu (musique)|registre aigu]] ; entre les deux, on parle de [[médium (musique)|registre médium]].

La perception du registre est indépendante de l'existence d'une note fondamentale. On ne peut attribuer une note à un tambour, mais on distingue un tambour grave d'un tambour aigu.

D'autre part, les auditeurs identifient comme différents deux sons harmoniques stables, de même fondamentale mais de [[spectre sonore]] différents. On dit de celui dont les harmoniques aiguës sont plus puissantes qu'il a un [[timbre (musique)|timbre]] plus ''brillant'', alors que les deux sons correspondent à la même note.

Les études [[psychoacoustique]]s semblent confirmer qu'il s'agit de deux perceptions auditives distinctes, appelées la ''[[tonie]]''{{note|groupe=alpha| Dans d'autres contextes, on dit ''acuité'' plutôt que ''tonie''.}} ou ''hauteur brute'', pour la hauteur spectrale, et le ''chroma'', ou [[Hauteur nominale|''hauteur fondamentale'' ou ''nominale'']] pour la capacité à distinguer des notes (avec parfois une erreur d'octave)<ref>Terhard 1980 et Burns et Ward 1982 cités par {{harvsp|Demany|1999|p=47}} ; {{harvsp|Castellengo|1994|p=69-70}} ; {{harvsp|Goyé|2002|p=I-38, I-45}} ; {{harvsp|Pelé|2012|p=89}} ; {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Charles|nom1=Delbé|directeur1=Emmanuel Bigand|titre=Musique, psychoacoustique et apprentissage implicite|sous-titre=vers un modèle intégré de la cognition musicale|éditeur=Université de Bourgogne|année=2009|pages totales=|passage=13, 22|isbn=|lire en ligne=http://leadserv.u-bourgogne.fr/~delbe/Thesis.pdf|consulté le=02/08/2013}}.</ref>.

La séparation de la variation de la hauteur tonale (par déplacement de la fondamentale) et de celle de la hauteur spectrale (par modification de l’enveloppe spectrale) dans un procédé de [[synthèse sonore]] permet de créer des variations de hauteurs paradoxales engendrant des effets inattendus, comme celui de la [[Gamme de Shepard]].

La résolution de la hauteur spectrale serait d'environ une tierce majeure, soit un rapport de l'ordre de 1 à 1,25. Le chroma, qui n'existe que pour les sons nettement périodiques, permet une résolution qui atteint 1/300 d'octave et donc l'identification des notes, mais il perd progressivement sa précision à partir de {{unité|2000|Hz}} (''do'' 6) et ne donne aucune indication au-delà de {{unité|4500|Hz}}{{sfn|Castellengo|1994|p=70}}. La note la plus aiguë du piano est le ''do'' 7, aux alentours de {{unité|4200|Hz}}, compte tenu de l'[[inharmonicité]].

Il serait bien agréable à l'esprit que ces sensations fussent indépendantes. Cela n'est pas tout à fait le cas. Diana Deutsch a fait écouter à des sujets des [[Gamme de Shepard|sons de Shepard]], mélange de toutes les octaves audibles d'une fréquence musicale, écartés d'exactement trois tons, soit une demi-octave. Les sujets ont nettement désigné certaines notes comme plus aigües. Si les sensations de hauteur spectrale et de hauteur fondamentale étaient indépendantes, les auditeurs n'auraient pu choisir entre trois tons montants et trois tons descendants. Il s'est avéré, de plus, que le son de Shepard désigné comme le plus aigu varie d'une personne à l'autre, et se trouve corrélé avec le dialecte parlé par les sujets participants. Un ''tutti'' d'orchestre, avec de nombreux instruments jouant la note à des octaves différentes, présente des similitudes spectrales avec un son de Shepard. L'expérience montre que le principe de l'équivalence perceptive d'une [[transposition (musique)|transposition]] n'est pas universel, et que les sujets ont en général une certaine forme d'oreille absolue{{sfn|Deutsch|1994|p=138-142}}.

== Hauteur comme capacité cognitive ==
Dès lors qu'on considère que la perception des hauteurs est une capacité cognitive, les conditions de la perception, qui fournissent au sujet des informations sur ce qu'il est censé percevoir, entrent en jeu. L'écoute est dirigée par une intention. C'est une critique récurrente faite aux expériences perceptives menées en laboratoire : elles conditionnent la sensation<ref>{{harvsp|Castellengo|2007}}, {{harvsp|Schaeffer|1977}} ; {{article|prénom1=Rémy|nom1=Droz|titre=Musique et émotions|périodique=Actualités psychologiques|année=2011|numéro=11 |lieu=Lausanne|lire en ligne=http://www.contrepointphilosophique.ch/Esthetique/Pages/RemyDroz/MusiqueEtEmotion.doc|consulté le=18/01/2014}} ; {{harvsp|Pelé|2012|p=57}} ; {{harvsp|McAdams|Bigand|1994}} étudie l'ensemble des questions sous cet angle, voir notamment à propos des hauteurs {{harvsp|id=Bigand1994a|texte=Bigand 1994a|p=253-261}}.</ref>.

=== Fluctuation des fréquences ===
La fréquence des sons musicaux que nous entendons, à la différence de ceux du laboratoire, fluctue. La tenue de l'archet du violon, le souffle dans les instruments à vent, influencent irrégulièrement la fréquence. Pourtant, nous attribuons sans difficulté une hauteur, juste ou non, à ces sons. Des variations de fréquences dont la physique nous dit qu'elles sont de même proportion, sur un enregistrement de piano, nous semblent insupportables. La reconnaissance d'une hauteur dépend donc partiellement de l'identification préalable de la source{{sfn|Castellengo|1994|p=76}}.

Les sons musicaux sont joués en séquence. L'expérience montre que les musiciens n'évaluent pas la hauteur juste à la même fréquence selon l'intervalle qui précède. S'il s'agissait d'un processus purement physiologique, celle-ci devrait correspondre toujours à la même vibration physique ; mais elle diffère notamment selon que la mélodie suit un mouvement ascendant ou descendant<ref>{{article|prénom1=Émile |nom1=Leipp|lien auteur1=Émile Leipp |prénom2=Michèle |nom2=Castellengo |année=1977 |titre=Du diapason et de sa relativité |périodique=La revue musicale |numéro=294}} ''apud'' {{harvsp|Castellengo|1994|p=76}}.</ref>

Enfin, l'échelle musicale exerce un effet d'attraction. Dans un contexte musical, l'évaluation des hauteurs est plus précise aux alentours de ses degrés.

=== Expressivité et hauteur ===
Une alternative aux expériences de [[psychologie expérimentale]] avec des sons fabriqués exprès consiste à mesurer, grâce aux [[ordinateur]]s, les hauteurs statistiquement présentes dans une exécution musicale considérée comme représentative ou exemplaire, impliquant des instruments capables d'une variation de l'accord, comme les violons et la voix humaine. Cette mesure met en évidence une variation du diapason corrélée avec l'interprétation{{sfn|Castellengo|2002|p=57}}.

D'autre part, la qualité de timbre d'un instrument de musique, et celle de la voix humaine, inclut le vibrato, qui est une variation périodique perceptible de la hauteur. En physique, cette vibration équivaut à la combinaison de deux fréquences, de part et d'autre de celle de la note produite, dont la différence est égale à la fréquence de vibration. Lorsque cette vibration n'est que transitoire dans l'exécution musicale, elle n'affecte pas la perception de la justesse, qui est une perception de la hauteur, mais celle du timbre{{sfn|Castellengo|2002|p=60}}.
=== Scènes auditives et hauteur ===
La perception de la hauteur, orientée par ce que l'auditeur sait de la situation, résumée dans l'expression « scène auditive », ne se résume pas aux résultats obtenus par des expériences de laboratoire<ref>{{harvsp|Delbé|2009|p=11}} ; {{harvsp|Bregman|1994|}} ; {{harvsp|Castellengo|1994|p=56}}.</ref>

Si l'on excepte les [[Muzak|musiques décoratives]] dont l'objet est de masquer des sons désagréables, en restant aussi peu remarquables que possible, l'écoute de la musique, comme celle de la parole, implique une attention active et dirigée vers ce que l'auditeur identifie comme éléments pertinents. Si la parole utilise, économiquement, une faible partie des capacités de perception et de discrimination des sons, la musique, joue avec l'ensemble de ces capacités{{sfn|Chouard|2001}}. La reconnaissance d'une modulation des hauteurs est, dans toutes les cultures, un signe distinctif de l'écoute musicale. Dans la culture occidentale, les auditeurs, même non musiciens, sont imprégnés d'un système d'organisation des hauteurs divisées en notes, dont la succession paraît, ou non, bien formée, de la même façon que, pour un locuteur non grammairien, un énoncé paraît, ou non, bien formé{{sfn|Deutsch|1994|p=127sq}}.

== Bibliographie ==

* {{Guide de la théorie de la musique}}
* {{ouvrage|prénom1=Michèle |nom1=Castellengo |titre=Écoute musicale et acoustique |sous-titre= avec 420 sons et leurs sonagrammes décryptés |lieu=Paris |éditeur=Eyrolles |année=2015 |isbn=9782212138726 |isbn10=2212138725 |pages totales=541, + DVD-rom |préface=Jean-Sylvain Liénard et Georges Bloch|présentation en ligne=http://www.eyrolles.com/Audiovisuel/Livre/ecoute-musicale-et-acoustique-9782212138726}}.
* {{chapitre|prénom1=Michèle |nom1=Castellengo |titre ouvrage=Présentation des recherches - 1963-2002|titre chapitre=6. Perception de la hauteur |lire en ligne=http://www.lam.jussieu.fr/Membres/Castellengo/06-hauteur.pdf |lieu=Paris |éditeur=Laboratoire d'acoustique musicale|année=2002}}
* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Claude-Henri|nom1=Chouard|titre=L'oreille musicienne|sous-titre=Les chemins de la musique de l'oreille au cerveau|lieu=Paris|éditeur=[[Éditions Gallimard|Gallimard]]|année=2001|pages totales=348|isbn=2-07-076212-2}}.
* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Charles|nom1=Delbé|titre=Musique, psychoacoustique et apprentissage implicite|sous-titre=vers un modèle intégré de la cognition musicale|éditeur=Université de Bourgogne|année=2009|pages totales=|isbn=|lire en ligne=http://leadserv.u-bourgogne.fr/IMG/pdf/Thesis1.pdf|consulté le=27/09/2015}}
* {{chapitre|langue=fr|prénom1=Laurent|nom1=Demany|titre chapitre=Perception de la hauteur tonale|auteurs ouvrage=Botte & alii|titre ouvrage=Psychoacoustique et perception auditive|lieu=Paris|éditeur=Tec & Doc|année=1999|année première édition=1989}}.
* {{Ouvrage |langue=en |prénom1=Hugo |nom1=Fastl |prénom2=Eberhard |nom2=Zwicker |titre=Psychoacoustics |sous-titre=Facts and Models |éditeur=Springer |année=2006 |pages totales= |isbn=978-3-540-23159-2}}
* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Alain|nom1=Goyé|titre=La Perception Auditive|sous-titre=cours P.A.M.U.|lieu=Paris|éditeur=École Nationale Supérieure des Télécommunications|année=2002|pages totales=73|isbn=|lire en ligne=http://assoacar.free.fr/archives/Cours/Psychoacoustique/Cours%20de%20TELECOM%20PARIS.pdf|consulté le=01/08/2013}}
* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Stephen|nom1=McAdams|responsabilité1=dir.|prénom2=Emmanuel|nom2=Bigand|lien auteur2=Emmanuel Bigand|responsabilité2=dir|titre=Penser les sons|sous-titre=Psychologie cognitive de l'audition|lieu=Paris|éditeur=[[Presses universitaires de France|PUF]]|collection=Psychologie et sciences de la pensée|année=1994|numéro d'édition=1|pages totales=402|isbn=2-13-046086-0}}
** {{chapitre|langue=fr|prénom1=Stephen|nom1=McAdams|titre chapitre=Introduction à la cognition auditive|auteurs ouvrage=McAdams & alii|titre ouvrage=Penser les sons|lieu=Paris|éditeur=PUF|année=1994|id=McAdams94a}}
** {{chapitre|langue=fr|prénom1=Albert S.|nom1=Bregman|titre chapitre=L'analyse des scènes auditives : l'audition dans des environnements complexes|auteurs ouvrage=McAdams & alii|titre ouvrage=Penser les sons|lieu=Paris|éditeur=PUF|année=1994}}
** {{chapitre|langue=fr|prénom1=Emmanuel |nom1=Bigand |titre chapitre=Contributions de la musique aux recherches sur la cognition auditive humaine |auteurs ouvrage=McAdams & alii|titre ouvrage=Penser les sons|lieu=Paris|éditeur=PUF|année=1994|id=Bigand1994a}}
* {{Ouvrage|prénom1=Gérard|nom1=Pelé|titre=Études sur la perception auditive|lieu=Paris|éditeur=L'Harmattan|année=2012|pages totales=|isbn=}}.
* {{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Pierre|nom1=Schaeffer|lien auteur1=Pierre Schaeffer|titre=[[Traité des objets musicaux]]|sous-titre=Essai interdisciplines|lieu=Paris|éditeur=Seuil|année=1977|numéro d'édition=2|année première édition=1966|pages totales=713|isbn=}}
* {{Ouvrage|prénom1=Arlette|nom1=Zenatti|et al.=oui|titre=Psychologie de la musique|lieu=Paris|éditeur=[[Presses universitaires de France]]|collection=Psychologie d'aujourd'hui|année=1994|pages totales=|isbn=}}
** {{chapitre|titre=La perception auditive des sons musicaux|prénom1=Michèle |nom1=Castellengo | auteurs ouvrage=Arlette Zenatti|titre ouvrage=Psychologie de la musique|lieu=Paris |éditeur=Presses universitaires de France|collection=Psychologie d'aujourd'hui|année= 1994}}.
** {{chapitre|titre=La perception des structures musicales|prénom1=Diana |nom1=Deutsch | auteurs ouvrage=Arlette Zenatti|titre ouvrage=Psychologie de la musique|lieu=Paris |éditeur=Presses universitaires de France|collection=Psychologie d'aujourd'hui|année= 1994}}.
** {{chapitre|titre=La structuration mélodique : perception et chant|prénom1=W. Jay |nom1=Dowling | auteurs ouvrage=Arlette Zenatti|titre ouvrage=Psychologie de la musique|lieu=Paris |éditeur=Presses universitaires de France|collection=Psychologie d'aujourd'hui|année= 1994}}.

== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
* [[Acoustique musicale]]
* [[Psychoacoustique]]
* [[Oreille relative]] et [[oreille absolue]]
* [[Tessiture]]
* [[Ambitus]]
* [[Registre (musique)]]
* [[Système tonal]]
* [[Circularité de hauteur sonore]]

=== Liens externes ===
{{Liens}}
== Notes et références ==
{{Références|groupe=alpha}}
{{Références}}
{{Portail|Musique}}

[[Catégorie:Notation musicale]]
[[Catégorie:Théorie de la musique]]
[[Catégorie:Justesse]]
[[Catégorie:Psychoacoustique]]