TP 3 études de sons complexes ( périodes et fréquences )

2nde
Chapitre 4
TP 3:
Acquisition de sons et étude de
leurs caractéristiques
Thème :
Ondes et signaux
Objectifs

Savoir acquérir des sons à l'aide d'une carte d'acquisition.

Savoir traiter le signal acquis afin de trouver la fréquence et la période du signal

Faire la distinction entre son pur et son complexe.
I.
Analyse de sons d’origine variée
Document 1 : le diapason
Document 2 : la guitare
Document 3 : la voix
Manipulation préalable :
 A l’aide du maillet, taper sur la partie métallique du diapason. Ecouter le son produit.
 Enlever la partie inférieure du diapason (caisse en bois) et recommencer à frapper sur la partie métallique
avec le maillet. Ecouter le son.
1. Dans quelle situation le son vous semble-t-il le plus fort ?
2. La note jouée dans les deux cas vous semble-t-elle identique ?
Illustration : vidéos : https://www.youtube.com/watch?v=YRv4POv5jh4
Bilan :
 La caisse en bois sous le diapason est appelée caisse de résonnance. Cette partie du diapason permet
d’………………………….la puissance du signal sonore sans modifier sa …………………………………
 Il en est de même pour une guitare : en effet la caisse de résonnance de la guitare se trouve sous les cordes.
 Pour la voix humaine, la bouche, le larynx et le conduit nasal joue le rôle de caisse de résonnance.
Acquisition des sons :
 Réaliser l'acquisition d'une note jouée à l'aide de trois instruments différents : un la3 joué au diapason, un La3
joué à la guitare et un La3 réalisé par la voix humaine.
 Matériel à disposition : un micro, logiciel Latispro ( +la notice d'utilisation) et une carte d'acquisition( pizza )
 Réalisation: Faire le montage qui vous permettra de faire l'acquisition des 3 sons puis appeler le professeur
pour faire vérifier le montage et le paramétrage du logiciel Latispro.
Appel 1 du professeur
http://spc.corneille.free.fr/TerminaleS/sons/pagemusique.htm
site avec notes de musiques + fichiers Latispro
II.
Traitement et analyse des acquisitions réalisées
Questions
A l'aide de la notice Latispro, exploiter vos trois enregistrements et répondez aux questions suivantes :
1
1. Quelle est la valeur de la période T des trois sons enregistrés. Calculer la fréquence f =
de ces trois sons.
𝑇
2. Pour les trois signaux, faire une analyse de Fourier ( FFT) et vous aidant de la notice Latispro. Quelle est alors
la valeur de la fréquence du pic de valeur de fréquence la plus faible. Vérifier que l'on retrouve les valeurs
calculées à la question 1.
3. Dans une page Word, enregistrés en copie d'écran les trois signaux enregistrés et faites apparaître la valeur de
la période et de la fréquence de chacun des trois signaux.
4. Quel est parmi les trois signaux celui qui vous paraît ressembler le plus à une sinusoïde pure ?
Pour les deux autres enregistrements ( guitare et voix) , on s'aperçoit que le signal n'est pas une sinusoïde
pure. On dit alors que l'on a à faire à un son complexe.
5. On a représenter ci-dessous les deux diagrammes réalisés en utilisant la fonction FFT de Latispro pour le La3
fait avec la guitare.
Note La3 jouée à la
guitare
Décomposition à l'aide la fonction FFT
de Latis pro ( guitare)
1
2
 Remplir le tableau ci-dessous
Numéro du pic
1
2
Valeur de la
f1=
f2=
fréquence
f ( Hz )
Calcul du
f1/f1 =1
f2/f1 =
rapport fn/f1
3
4
5
3
f3=
4
f4=
5
f5=
f3/f1=
f4/f1=
f5/f1=
Aide : 1kHz =1000 Hz
 En utilisant le tableau vérifier que les fréquence f2,f3,f4 et f5 sont des multiples entiers de la valeur
de f1.
 On dit alors que f2,f3,f4 et f5 sont les fréquences des harmoniques de fréquence du son pur f1