III. Exemple de signal analogique : le son (Notion de note, fréquence et spectre)

On va utiliser le logiciel libre “Audacity”. Munissez-vous d'un casque audio.

1. Un son simple : la note La

Avec le logiciel Audacity, générer un fichier le son :

• Menu « Piste » , « Ajouter nouvelle »,  « piste stéréo »
• Menu « Générer » Son…
• Sinusoïde – 440 Hz – Amplitude 0,3 – 20s

Ecouter le son (cliquer au début du son avec la souris puis sur la barre d'espace).
Ce son correspond à la note LA (tonalité téléphonique)
Faire un zoom (touche Ctrl + molette de la souris) de manière à voir la sinusoïde (environ 2 périodes).
a) Faire une capture d’écran, garder la partie qui vous intéresse (logiciel Paint ou Gimp) et récupérer votre courbe (la copier dans votre compte-rendu)
b) Matérialiser une période du signal par une double flèche.
c) Mesurer et calculer la durée de la période de ce signal. Comparer les 2 valeurs.



Dans le menu « Analyse », cliquer sur « Tracer le spectre »
Ce graphique appelé « spectre » montre les fréquences qui composent le signal. Il est logique ici d’avoir une seule « raie » à 440 Hz car le signal que nous venons de générer est composé d’une seule fréquence : 440 Hz.
d) Faire une capture d’écran, garder la partie qui vous intéresse (logiciel Paint ou Gimp) et récupérer votre courbe.


2. Un son plus complexe (superposition de 2 fréquences)

Conserver la piste précédente et générer une nouvelle piste sur le même modèle que la précédente à 5kHz. Ecouter le son (uniquement la nouvelle piste en gérant la piste audible en cliquant sur “muet”).

a) Ce son est-il plus aigu ou plus grave que le précédent ?
b) Mesurer et calculer la durée de la période de ce signal. Comparer les 2 valeurs.
c) Ecouter les 2 sons simultanément. Parvenez-vous à distinguer les 2 sons ?
d) Tracer le spectre du nouveau signal, faire une capture d’écran. Insérer votre capture d’écran dans votre rapport.



3. Un son plus complexe (3 fréquences)

Générer une nouvelle piste sur le même modèle que la précédente à 14 kHz. Ecouter le nouveau son seul, puis les trois ensembles.

a) Que remarquez-vous ?
b) Calculer la durée de la période de ce signal.
c) Conclure sur la relation entre la fréquence et la tonalité du son (grave – aigu).
d) Tracer le spectre du nouveau signal, faire une capture d’écran. Insérer votre capture d’écran dans votre rapport.

Créer un fichier WAV « 3-sinus.wav » superposant ces 3 sons. (Tout sélectionner puis Fichier Exporter en WAV…). Fermer les trois signaux précédents (cliquer la la croix X).

Ouvrir le fichier WAV créé précédemment (« fichiers » « importer » « audio »).
Tracer le spectre de ce signal.
e) Ecouter le son. Que pensez-vous de la forme du nouveau signal ? (voyez-vous les 3 fréquences?)
f) Que pensez-vous vous du nouveau spectre et du nouveau signal ?