NOMS DU BINÔME : Tpro OL, M SERRE DATE : Lundi 17/09/2018
SON ET LUMIÈRE 6 (SL6) : COMMENT REPRODUIRE UN SIGNAL SONORE ? Pourquoi associer plusieurs haut-parleurs dans une enceinte acoustique ?
TP1 : bande passante d'un haut-parleur en EXAO. Durée 1h30 environ.
Compétences et capacités évaluées :
Réaliser : I + II + III expérimenter EXAO Communiquer : V.3 + V.4 + V.5 + V.6 Valider : V.7 + V.8
Capacités visées :
• Classer des haut-parleurs en fonction de leur courbe de réponse.
• Comparer expérimentalement les courbes de réponses de différents haut-parleurs.
Connaissances visées :
• Savoir qu'un haut-parleur est caractérisé par sa bande passante (plage de fréquences qu'il transmet avec un niveau d'intensité sonore suffisant).
Matériel :
• 1 ordinateur avec le logiciel Atelier Scientifique pour les LP.
• 1 GBF blanc.
•
• 1 mallette EXAO.
• 1 mallette acoustique.
• 1 haut parleur pouvant rentrer dans le caisson acoustique.
• Des fils électriques.
Problématique :
Vous disposez d'un haut-parleur. Ce haut-parleur est-il du type boomer, médium ou tweeter ?
Page 1 / 3
NOMS DU BINÔME : Tpro OL, M SERRE DATE : Lundi 17/09/2018
SON ET LUMIÈRE 6 (SL6) : COMMENT REPRODUIRE UN SIGNAL SONORE ? Pourquoi associer plusieurs haut-parleurs dans une enceinte acoustique ?
TP1 : bande passante d'un haut-parleur en EXAO. Durée 1h30 environ.
I) Préparation de la partie "Physique" du TP :
1. Mettre le haut-parleur sur le côté gauche du caisson, faire sortir les fils par le trou et réaliser le montage correspondant au schéma ci-contre, les fils étant branchés sur la sortie 1 Ω Output.
2. Fermer le caisson acoustique (fermer les serrures).
II) Préparation de la partie "EXAO" du TP : 1. Préparation du matériel :
a) Réaliser le montage correspondant au schéma ci-contre.
b) Sélectionner dB sur le sonomètre.
c) Sélectionner Valeur efficace ∼ TRMS sur le voltmètre.
d) Rentrer au maximum le sonomètre dans le trou de droite du caisson acoustique face au haut-parleur.
e) Brancher le voltmètre à la sortie du GBF.
2. Paramétrage du logiciel :
a) Ouvrir le logiciel "Atelier Scientifique Lycée Pro" (dans le dossier "SCIENCES") et sélectionner la première icône "Atelier Scientifique généraliste pour les LP". Confirmer par "OK".
b) L'icône "Acquisition" est normalement déjà sélectionnée. Si non, cliquer dessus.
c) Dans l'onglet "Paramétrage", glisser et déposer l'icône "Manuelle" sur l'axe des abscisses.
d) Cliquer sur l'onglet "Grandeur" et le régler comme ci-contre.
e) Glisser et déposer l'icône 2 "Sonomètre" sur la première voie en ordonnée.
f) Glisser et déposer l'icône 1 "Volt TRMS" sur la deuxième voie en ordonnée.
g) Cliquer sur l'onglet "Mesure" et décocher "Fermer au lancement de l'acquisition" si nécessaire.
Appel n°1 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre préparation "Physique" et "EXAO".
III) Lancement du TP et enregistrement :
1. Allumer le GBF. Choisir signal sinusoïdal. Régler la fréquence du GBF à 50 Hz environ.
2. Cliquer sur l'icône "Afficheur". Sélectionner "Volt TRMS" et régler l'amplitude du GBF (bouton rotatif level) à 1 V.
3. Cliquer sur l'icône "Lancer".
4. Compléter la boite de dialogue par "Bande passante HP - noms du binôme" puis cliquer sur "Lancer".
5. Cliquer sur "Affichage" puis sur "Représentation des grandeurs". Une nouvelle fenêtre de dialogue apparaît (échelles). Cocher "Manuelle" et "Logarithme X". Fermer cette fenêtre de dialogue.
6. Inscrire dans l'affichage "Paramétrage" la fréquence du GBF (c'est à dire 50 pour l'instant) et cliquer sur "OK suivant".
7. Refaire le 6) pour 100, 200, 500, 1000 puis tous les 1000 Hz (à +/- 10 Hz près) jusqu'à 20 000 Hz, en vérifiant que la tension efficace reste à 1 V à chaque mesure.
8. Le TP étant terminé, cliquer sur l'icône "Stop".
9. Cliquer sur "Fichier /enregistrer sous" "Classes / VotreClasse / VotreNom"et mettre le nom "Bande Passante HP - noms du binôme".
Appel n°2 : appeler l'enseignant pour lui montrer vos points et votre courbe tracée point par point.
Page 2 / 3 GBF
HP
f Hz
40 100000
NOMS DU BINÔME : Tpro OL, M SERRE DATE : Lundi 17/09/2018
SON ET LUMIÈRE 6 (SL6) : COMMENT REPRODUIRE UN SIGNAL SONORE ? Pourquoi associer plusieurs haut-parleurs dans une enceinte acoustique ?
TP1 : bande passante d'un haut-parleur en EXAO. Durée 1h30 environ.
IV) Tracer la courbe :
1. Dans la barre d'outils, cliquer sur l'icône "Traitement des données".
2. Une fenêtre d'atelier apparaît. Choisir l'onglet d'activité "Lissage", L(f) en dBa comme "grandeur à lisser"
et choisir dans "Méthode" "Bspline" en modifiant l'ordre afin d'obtenir le meilleur tracé.
3. Appeler cette "Nouvelle grandeur" "L calculée".
4. Cliquer sur "Tracer". Une nouvelle courbe apparaît.
5. Mettre cette nouvelle grandeur en bleu foncé (clic droit sur la flèche, couleur) et la renommer en "L calculée" (toujours clic droit, propriétés)
V) Déterminer la bande passante du haut-parleur :
1. Cliquer sur "Outils" "Coordonnées". Un curseur s'affiche sur le graphique à la place du pointeur de la souris.
2. Lire et marquer (avec le clic gauche) le niveau d'intensité acoustique Lmax sur la courbe "L calculée".
3. Calculer Lmax – 6 dB = …...
4. Avec l'outil "Coordonnées", chercher sur la courbe "L calculée" les points dont les ordonnées correspondent à : Lmax – 6 dB.
5. Marquer ces points.
6. Lire la fréquence minimum et la fréquence maximum correspondante à ces points :
• f min = …...
• f max = …...
L'intervalle [f min ; f max] représente la bande passante du haut-parleur.
7. Les bandes passantes des différents types de haut-parleurs sont données par le graphique ci-dessous.
8. Le haut-parleur que vous avez est-il du type boomer, médium ou tweeter ? Justifier
…...…
…...…
9. Ce haut-parleur peut-il rendre correctement les sons très graves (inférieurs à 400 Hz) d'une contre-basse ? Justifier.
…...
…...
VI) Fin de l'EXAO et rangement du poste de travail.
1. Sauvegarder votre fichier.
2. Éteindre le GBF, ranger correctement tout le matériel et donner tout le matériel à l'enseignant.
Appel n°3 : appeler l'enseignant pour lui dire que vous avez terminé (et qu'il peut copier votre fichier) et lui montrer votre rangement.
Page 3 / 3
NOMS DU BINÔME : Tpro OL, M SERRE DATE : Lundi 17/09/2018
SON ET LUMIÈRE 6 (SL6) : COMMENT REPRODUIRE UN SIGNAL SONORE ? Pourquoi associer plusieurs haut-parleurs dans une enceinte acoustique ?
TP1 : bande passante d'un haut-parleur en EXAO. Durée 1h30 environ.
FICHE PROF
Matériel :
• Voir fiche laboratoire.
• HP de Conrad dans l'armoire de la 215. Au 09/12/2011, ils fonctionnent tous mais les résultats sont très aléatoires
• Mettre sur le dossier "travail" de la classe les fichiers "Bande_Passante_HP_LSM-50F_Théorique" et
"Bande_Passante_HP_LSM-66F_Théorique" au cas où les résultats des élèves seraient inutilisables.
Objectifs prof :
• Imprimer 24 fois la fiche de correction (12 pour pendant le TP, 12 pour donner en + lors du rendu du TP) Objectifs élève :
• En binôme, faire le TP.
Objectifs prof à la suite du TP :
• Lire et répondre aux questions de la page 258 du livre, notée sur 5 en imprimant cette page lors du TP.
• Dans les 5 dernières minutes, corriger le TP.
FICHE LABORATOIRE
Matériel sur les paillasses élèves :
1 GBF blanc ; 1 mallette EXAO ; 1 mallette acoustique ; Des fils électriques.
Matériel sur la paillasse prof :
• Même matériel que les élèves
Page 4 / 3
