M. SERRE 1PROE; NOMS DU BINOME :
SON ET LUMIERE 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 1h15 environ. Noté sur 15,25.
FICHE ELEVE 1/3
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.
• Une pince crocodile rouge et une noire.
• Des fils électriques.
Problématique du TP :
Vous disposez d'un haut-parleur. Ce haut-parleur est-il du type boomer, médium ou tweeter ?
M. SERRE 1PROE; NOMS DU BINOME :
SON ET LUMIERE 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 1h15 environ. Noté sur 15,25.
FICHE ELEVE 2/3
I) Préparation de la partie "Physique" du TP : (SUR 1,5)
1. Mettre le haut-parleur sur le côté gauche du caisson et faire sortir les fils par le trou.
2. Fermer le caisson acoustique (fermer les serrures).
3. Brancher les pinces crocodiles sur les fils du haut-parleur.
4. Réaliser le montage correspondant au schéma ci-contre, les fils étant branchés sur la sortie 1 Ω Output.
Appel n°1 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre préparation "Physique".
II) Préparation de la partie "EXAO" du TP : 1. Préparation du matériel : (SUR 1,5)
a) Réaliser le montage correspondant au schéma ci-contre.
b) Sélectionner dB sur le sonomètre.
c) Sélectionner Valeur efficace ∼ TRMS sur le voltmètre.
d) Mettre au maximum le sonomètre dans le trou de droite du caisson acoustique face au haut-parleur.
e) Brancher le voltmètre sur les pinces crocodiles du haut- parleur ou à la sortie du GBF.
2. Paramétrage du logiciel : (SUR 1,5)
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°2 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre préparation "EXAO".
III) Lancement du TP et enregistrement : (SUR 5,25)
1. Allumer le GBF. Choisir signal sinusoïdal. Régler la fréquence du GBF à 40 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 + VOS NOMS" 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 40 pour l'instant) et cliquer sur "OK suivant".
7. Refaire le 6) pour 100, 200, 400, 600, 800, 1000, 2000 et tous les 1000 Hz 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" et mettre le nom "Bande Passante HP - noms du binôme".
Appel n°3 : appeler l'enseignant pour lui montrer vos points et votre courbe tracée point par point.
GBF
HP
f Hz
40 100000
M. SERRE 1PROE; NOMS DU BINOME :
SON ET LUMIERE 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 1h15 environ. Noté sur 15,25.
FICHE ELEVE 3/3
IV) Tracer la courbe : (SUR 1)
1. Dans l'onglet "Tableau", supprimer les valeurs où L est inférieur à 75 dB.
2. Dans la barre d'outils, cliquer sur l'icône "Traitement des données".
3. Une fenêtre d'atelier apparaît. Choisir l'onglet d'activité "Lissage", L comme "grandeur à lisser" et choisir dans "Méthode" "Bspline" en modifiant l'ordre afin d'obtenir le meilleur tracé.
4. Appeler cette "Nouvelle grandeur" "L calculée".
5. Mettre cette nouvelle grandeur en bleu foncé (clic gauche sur la flèche, couleur).
6. Cliquer sur "Tracer". Une nouvelle courbe apparaît.
V) Déterminer la bande passante du haut-parleur : (SUR 3)
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 L1.
3. Calculer Lmax – 6 dB = …...
4. Avec l'outil "Coordonnées", chercher sur la courbe L1 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 = …...
7. L'intervalle [f min ; f max] représente la bande passante du haut-parleur.
8. Les bandes passantes des différents types de haut-parleurs sont données par le graphique ci-dessous.
Le haut-parleur que vous avez est-il du type boomer, médium ou tweeter ?
…...
9. Ce haut-parleur peut-il rendre correctement les sons très graves (inférieurs à 500 Hz) d'une contre-basse ? Justifier.
…...
Appel n°4 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre graphique et vos réponses.
VI) Fin de l'EXAO et rangement du poste de travail. (SUR 1,5)
1. Enregistrer votre fichier à nouveau et imprimer votre graphique sur l'imprimante en 2 exemplaires.
2. Éteindre le GBF, ranger correctement tout le matériel (mallette EXAO et caisson acoustique) et donner tout le matériel à l'enseignant.
Appel n°5 : appeler l'enseignant pour lui rendre vos 3 feuilles et lui montrer votre rangement.
boomer médium tweeter
