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TP_3 : Analyse spectrale – Transformée de Fourier Copier le répertoire TP_3_son

TP_3 : Analyse spectrale – Transformée de Fourier Copier le répertoire TP_3_sons du répertoire de classe dans votre répertoire personnel. A/ Comparaison de 2 sons Regressi>fichier>nouveau>regavi>lecture d’un fichier wav Charger le fichier diapason.wav dans le répertoire TP_3_sons. Basculer dans Regressi en demandant nouveau fichier (cocher). Demander le spectre fréquentiel en cliquant sur Fourier. Vérifier que le son correspondant est pur (préciser comment) et donner la fréquence associée. Dans Regavi, charger cette fois le fichier flute_trav.wav. Faire afficher le spectre correspondant dans Regressi. Montrer que la hauteur du son est la même que celle du diapason (faites un calcul d’écart relatif) mais que le timbre est différent. Vérifier le lien mathématique entre la fréquence des harmoniques et celle du fondamental. B/ Analyse spectrale et codage DTMF Le codage DTMF (Dual Tone Multi Frequency) est une façon élégante de coder les touches du clavier d’un téléphone selon la matrice ci-contre. L’appui sur une touche génère un signal périodique qui est la superposition de 2 signaux sinusoïdaux selon les fréquences indiquées ci-contre. Utiliser l’analyse spectrale pour décoder le numéro de téléphone correspondant au fichier dtmf.wav (dans le répertoire TP_3_sons). C/ Célérité du son et bouteille de bière La bouteille sert de résonateur. Si on souffle au bord du goulot, l’air contenue dans la cavité se comporte comme un oscillateur harmonique et se met à vibrer, produisant un son musical. La fréquence du son obtenu est f = c 2π⋅√ S LV (1) avec : c : célérité du son ; S : section du goulot ; L : longueur du goulot et V volume d’air dans la bouteille. Les grandeurs devant être exprimées dans les unités du système international. V0 = 25 cL pour la bouteille vide. Le diamètre intérieur du goulot est d = 17,0 mm. La longueur du goulot est L = 61,0 mm. 1/ Extraire c de la relation (1). 2/ Compléter le tableau qui suit pour les 6 enregistrements des fichiers disponibles dans le dossier bouteille en utilisant l’analyse spectrale. Attention à correctement convertir longueurs, surfaces et volumes. Volume d’eau ajouté dans la bouteille (mL) Volume d’air disponible V (mL) fréquence du son obtenu (Hz) célérité du son (m/s) 3/ Calculer alors la valeur moyenne de c et comparer à la valeur attendue de 344 m/s. D/ Flûte de Pan Document 1 : résonance des tuyaux fermés Un cyclindre fermé à son extrémité a une fréquence fondamentale donnée par f = c 4 L où L désigne la longueur du tube d'air et c la célérité du son dans l'air. Document 2 : longueur des tubes de la flûte, à partir du sifflet (en cm) 11,9 10,2 9,2 7,8 6,9 5,7 4,6 Document 3 : enregistrement des notes jouées par la flûte Dans le répertoire de classe : flute_de_pan.wav Travail à faire Déterminer la valeur de la célérité du son dans l'air en utilisant ce qui précède. Comparer à la valeur admise. E/ Gamme tempérée But : retrouver le lien entre les fréquences des notes de la gamme tempérée (ou chromatique). 1/ Utiliser le fichier ChromaticScaleUp.wav et Regressi pour obtenir les fréquences des 12 notes de la gamme tempérée . Vérifier que la fréquence de la treizième note est le double de celle de la première note (on change d’octave). 2/ Utiliser Excel ou la calculatrice pour vérifier que le rapport f i+1 f i est une constante. 3/ Vérifier que cette constante est égale à 21/12. Ecouter les notes 1 et 2 (note_1.wav et note_2.wav). Peu de gens sont capables de distinguer ces 2 notes. 4/ Vérifier qu’elles sont différentes en utilisant l’analyse de Fourier. 5/ Laquelle appartient à la gamme tempérée ? uploads/Management/ tp-3-fourier.pdf