TP5 : ANALYSE SPECTRALE D’UN SON
EFFET DOPPLER

LYCEE PRAVAZ

Contenus

Thème: Ondes et
Particules
HCE: h TP: h Connaissance et Savoir-Faire

Ondes sonores.
Niveau d’intensité sonore.

Connaître et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore.

Analyse spectrale. Hauteur et timbre.

Réaliser l’analyse spectrale d’un son musical et l’exploiter pour en caractériser la hauteur et le timbre.

A/ Transformation de Fourrier et analyse spectrale d’un son

 A quel type d’onde appartient le son?
 Quelle est la nature de la perturbation qui se propage?
Son pur et son complexe:
 A l’aide du logiciel Généris, procédez à l’enregistrement des tensions délivrées par le microphone, lorsque vous:
 frappez le diapason,
 émettez un “A” grave (masculin),
 un “A” aigu (féminin),
 une note de musique.

 Après avoir défini les sons purs et sons complexes, classez les signaux observés en son pur et son complexe.
Construction mathématique d’un signal complexe

 A l’aide du logiciel Généris, créez un Nouveau fichier puis dans Affichage, choisissez Création d’une courbe. Max:2; Nbre de points: 1000
 Créez successivement les courbes: u0= 5*sin (2*pi*t/1) ; u2= 2*sin (2*pi*t/0,5) et u4= 3*sin (2*pi*t/0,25) .
 Que représentent les valeurs 5, 2 et 3? Que représentent les valeurs 1, 0.5 et 0.25?

 Dans Traitement des données, Calcul: créez la courbe u= u0+u2+u4. Observez l’allure de la courbe.
 Dans Transformée de Fourier, faîtes l’analyse spectrale de la courbe u.
 Faites un schéma légendé du spectrogramme.
Analyse spectrale d’un son complexe: Harmoniques
 Procédez à l’enregistrement de la tension délivrée par le microphone lorsque vous émettez une note à l’aide d’un instrument de musique.
 Déterminez la fréquence du son complexe f0. Il s’agit de la fréquence du fondamental.
 Procédez au Traitement de la tension par Transformée de Fourrier: L’ordinateur affiche le spectrogramme du son.

 Relevez les fréquences pour lesquelles on peut considérer