Si l’on s’approche d’un mixeur, d’un aspirateur, d’une chaudière ou d’une pompe de piscine, on remarque un constat troublant : ils émettent un son constant, un bourdonnement grave qui ne varie pas selon la puissance de l’appareil.
Pourquoi cette note est-elle toujours la même ?
La réponse est à la fois physique et musicale, et elle se trouve dans votre prise murale.
Le ronflement des moteurs
La quasi-totalité des appareils électroménagers que nous utilisons au quotidien fonctionnent grâce à un moteur électrique, un dispositif qui transforme l’énergie électrique en mouvement rotatif. Mais ce mouvement ne se fait pas sans vibrations, et ces vibrations sont à l’origine du son que nous percevons.
Dans un moteur à induction (le type le plus répandu dans la maison), le champ magnétique créé par le stator exerce une force d’attraction sur le rotor. Cette force varie à chaque alternance du courant alternatif, c’est-à-dire à chaque inversion de la tension électrique.
Le courant alternatif en France oscille à 50 Hz. Cela signifie que la tension s’inverse 50 fois par seconde. Or, la force magnétique agit sur le rotor à chaque alternance, pas à chaque cycle complet. Le moteur vibre donc à 2 × 50 Hz = 100 Hz.
La note du réseau : entre sol₂ et sol♯₂
100 Hz correspondent à une hauteur musicale bien précise. Pour la situer, comparons avec les notes environnantes :
| MIDI | Note | Fréquence |
|---|---|---|
| 43 | Sol₂ | 98 Hz |
| 43,35 | 100 Hz (vibration du moteur) | 100 Hz |
| 44 | Sol♯₂ | 103,8 Hz |
La note perçue dans un moteur électrique français est donc un sol₂, légèrement au-dessus du sol pur, entre sol₂ et sol♯₂.
Cette hauteur est indépendante de la taille du moteur. Que l’on observe un petit ventilateur de bureau ou une grande pompe de piscine, la vibration de base reste identique, ce qui explique pourquoi ces appareils semblent « chanter » la même chose.
Pourquoi n’entend-on pas les 50 Hz ?
Si le courant alternatif oscille à 50 Hz, on pourrait se demander pourquoi l’oreille ne perçoit pas cette fondamentale. En fait, 50 Hz correspondent à un sol₁ une octave au-dessous du sol₂ qui nous intéresse.
| Fréquence | Note | Position |
|---|---|---|
| 50 Hz | Sol₁ | Grave profond |
| 100 Hz | Sol₂ (entre sol₂ et sol♯₂) | Perçu comme fondamental |
Le sol₁ se situe dans une zone où l’oreille humaine est beaucoup moins sensible, surtout dans un environnement domestique encombré de sons aigus. C’est pourquoi ce qui frappe l’oreille, c’est avant tout l’harmonique à 100 Hz.
La puissance ne change pas la note
Il est tentant de penser qu’un aspirateur « crie plus fort » qu’un mixeur. C’est vrai en termes de volume, mais pas en hauteur. La puissance du moteur détermine l’amplitude des vibrations, c’est-à-dire leur intensité, et non leur fréquence. Le chef d’orchestre, c’est toujours le réseau à 50 Hz.
De plus, chaque appareil possède ses propres fréquences de résonance mécanique. Un mixeur aura tendance à amplifier certains harmoniques par rapport à un aspirateur, ce qui crée des timbres différents, mais la note fondamentale reste toujours entre sol₂ et sol♯₂.
Et les appareils sur batterie ?
Les appareils fonctionnant sur courant continu, c’est-à-dire sans alternance de tension, ne subissent pas cette contrainte. Une perceuse sur batterie n’émet pas de ronflement 50 Hz, car son moteur peut tourner à n’importe quelle vitesse, librement, sans être soumis à la cadence du réseau.
Écouter le réseau chez soi
Une expérience amusante consiste à écouter les fréquences du réseau dans votre propre habitat :
- Installez une application de tuner sur votre smartphone.
- Approchez le microphone du smartphone de vos appareils en marche (mixeur, ventilateur, chaudière).
- Observez la fréquence affichée : vous devriez lire entre 98 Hz et 104 Hz, confirmant que le sol₂ est bien la note du réseau.
Le test musical : un accordeur à proximité de votre appareil devrait vous indiquer quelque chose qui ressemble à un sol.
