Matières

ON VOUS DONNE LE « LA »

Un diapason à fourche est constitué d’une pièce métallique en forme de U, à la base de laquelle est fixée une tige qui sert à le tenir à la main ou à le fixer à un support. Lorsqu’on frappe le diapason, il « sonne ». Cet objet a été inventé au début du $XVII{I}^{ème}$ siècle par le luthiste anglais John Shore. Il servait alors à accorder tous les instruments d’un orchestre entre eux afin qu’ils jouent « juste ». La note de référence utilisée était souvent le « La3 » soit un son de fréquence 440 Hz.

Données :

• Intensité sonore de référence : $I_0=1,0\cdot {10}^{-12}W\cdot m^{-2}$

• 1 octet = 8 bits

1. Caractéristiques du son produit par le diapason

On enregistre à l’aide d’un microphone relié à un dispositif d’enregistrement le signal sonore émis par un diapason, tenu à la main (sans caisse de résonance). On obtient le signal suivant (figure 1).

1.1. Dans ces conditions d’utilisation du diapason, le son obtenu est-il pur ? Justifier.

1.2. Le constructeur annonce que le diapason étudié est en acier et qu’il émet un La3, soit un son de fréquence 440 Hz. En exploitant au mieux l’enregistrement de la figure 1, estimer la période de ce signal. Le résultat est-il cohérent avec la donnée annoncée par le constructeur ? Justifier.

2. Numérisation d’un signal analogique

On enregistre le son émis par le diapason à l’aide d’un micro relié à un ordinateur. La tension aux bornes du micro est un signal analogique qui sera converti en signal numérique avant d’être stocké en mémoire. Un logiciel permet d’obtenir son spectre.

2.1. Parmi les spectres ci-dessous (figure 2), lequel correspond au son enregistré ? Justifier.

2.2. Comment distingue-t-on un s...