B5 – Notion d’acoustique musicale .

B5 – Notion d’acoustique musicale .

U

:

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.

• Brancher un haut-parleur aux bornes d'un GBF délivrant un signal sinusoïdal de fréquence 440 Hz, et fixer la valeur de la tension de sortie U, qui ne devra pas être modifiée.

• Diminuer la fréquence et noter la valeur fmin à partir de laquelle le son n'est plus audible.

• Augmenter la fréquence et noter la valeur fmax au-delà de laquelle le son n'est plus perceptible.

1. Quel est le domaine des fréquences audibles ?

2. Cette bande de fréquence est-elle identique pour tout le monde ?

3. Comment évoluent, à l'oreille, les sons quand on augmente la fréquence ?

Niveau et intensité sonore.

Niveau et intensité sonore.Niveau et intensité sonore.

Niveau et intensité sonore.

L'intensité sonore est la puissance acoustique reçue par unité de surface ; elle s'exprime donc en W.m^-2. Dans le domaine audible, cette intensité sonore évolue entre I0 = 1.10^-12 W.m^-2 (seuil d'audibilité) à 25 W.m^-2, c'est-à-dire sur une large étendue. L'utilisation d'une échelle logarithmique permet d'atténuer ces différences : le niveau sonore L (de l'anglais level) est défini par

^L

I

= 1 0 I

0

. l o g avec I0 = 10^-12 W.m^-2. L est en décibel (dB)

4. Calculer le niveau sonore correspondant au seuil de douleur.

5. Comment évolue le niveau sonore quand l'intensité sonore est multipliée par 2 ? par 4 ?

E

.

• Enregistrer une note émise par un instrument de musique, ou utiliser l’un des fichiers WAV fournis.

• A l’aide du logiciel AUDACITY :

Observer la forme du signal (utiliser la loupe)

Obtenir le spectre fréquentiel (sélectionner une partie du signal et Les imprimer.

Différents instruments.

Différents instruments.Différents instruments.

Différents instruments.

• Etudier le La 3 émis par un diapason et par un violon.

• Comparer les signaux enregistrés, ainsi que les spectres fréquentiels correspondants.

• Pourquoi le son du diapason est-il appelé « son pur » ?

• A quelle grandeur l’intensité sonore est-elle liée ?

Etude de la gamme tempérée.

Etude de la gamme tempérée.Etude de la gamme tempérée.

Etude de la gamme tempérée.

• On étudie la gamme de la flûte : pour chaque note, déterminer la période du signal, puis sa fréquence, et remplir le tableau ci-dessous.

• Calculer l’intervalle entre deux notes (rapport des fréquences)

NOTES Période Fréquence Intervalle

Do Do/ré :

Ré Ré/Mi :

Mi Mi/Fa :

Fa Fa/Sol :

Sol Sol/La :

La La/Si :

Si Si/Do :

Do

L’octave est l’intervalle entre deux DO : déterminer sa valeur :

Dans la gamme (dite gamme tempérée) certaines notes sont séparées par un ton, d’autres par un demi- ton. Retrouver ces notes, et en déduire la valeur du demi-ton.

Combien y a t il de demi-tons sur un octave ?

R

..

• Reconstituer quelques unes des notes précédentes à l’aide du logiciel FOURIER.

• Observer et écouter l’influence des divers harmoniques sur la forme du signal, le spectre fréquentiel, le son émis.