Distinguer un son pur d'un son composé (sinusoïde et spectre) 1ère enseignement scientifique

Summary

Cette vidéo explique les concepts fondamentaux des sons purs et des sons complexes. Un son pur est représenté par une onde sinusoïdale et possède une fréquence fondamentale unique, observable sur un spectre en fréquence. En revanche, un son complexe, comme celui d'un violon, est composé de plusieurs harmoniques, dont les fréquences sont des multiples de la fréquence fondamentale. L'analyse spectrale permet ainsi d'identifier ces sons et de déterminer leur fréquence fondamentale. Les spectres associés aux sons complexes présentent plusieurs pics, tandis que ceux des sons purs n'en montrent qu'un seul. La vidéo encourage à maîtriser ces concepts pour résoudre des exercices pratiques.

Takeaways

• 😀 Un son pur est obtenu lorsqu'un diapason est frappé avec un marteau, produisant un signal sonore périodique de forme sinusoïdale.
• 😀 Un signal sinusoïdal correspond à un son pur et peut être identifié par sa forme en sinus, que ce soit dans l'enregistrement ou l'analyse.
• 😀 En effectuant une analyse spectrale d'un son pur, on obtient un spectre avec un seul pic, correspondant à la fréquence fondamentale.
• 😀 La fréquence fondamentale d'un son pur est visible sur l'axe des abscisses du spectre en fréquence, et elle représente la fréquence du son.
• 😀 Un son complexe, comme celui produit par un violon, est périodique mais présente un motif non sinusoïdal, avec plusieurs pics dans son spectre.
• 😀 Un son complexe possède une fréquence fondamentale et des harmoniques, dont les fréquences sont des multiples de la fréquence fondamentale.
• 😀 Les harmoniques d'un son complexe suivent la relation f_n = n * f1, où f_n est la fréquence du n-ième harmonique et f1 la fréquence fondamentale.
• 😀 Par exemple, si la fréquence fondamentale est de 500 Hz, les harmoniques auront des fréquences respectivement de 1000 Hz (f2), 1500 Hz (f3), etc.
• 😀 L'analyse spectrale d'un son complexe permet d'identifier la fréquence fondamentale et les harmoniques, permettant de mieux comprendre la composition du son.
• 😀 Il est important de savoir reconnaître un son pur d'un son complexe en étudiant soit le signal sonore, soit le spectre en fréquence, en identifiant les harmoniques.

Q & A

Qu'est-ce qu'un son pur ?

Un son pur est un son associé à un signal sinusoïdal, ce qui signifie que son motif élémentaire se répète de manière régulière et est de forme sinusoïdale.

Comment identifier un son pur ?

Un son pur peut être identifié par le fait qu'il est associé à un signal sinusoïdal. De plus, en effectuant une analyse spectrale, on remarque un seul pic dans le spectre en fréquence, correspondant à la fréquence fondamentale.

Qu'est-ce qu'une fréquence fondamentale ?

La fréquence fondamentale est la fréquence du son pur, et elle correspond à la base du pic dans le spectre en fréquence. Elle est l'unique fréquence présente dans le spectre d'un son pur.

Quel est le caractère d'un spectre d'un son pur ?

Le spectre d'un son pur présente un seul pic appelé la fondamentale. Ce spectre est caractéristique d'un son périodique simple, sans harmoniques.

Comment un son complexe diffère-t-il d'un son pur ?

Un son complexe, comme celui produit par un violon, est composé d'un signal non sinusoïdal. Son spectre présente plusieurs pics, dont l'un est la fréquence fondamentale, tandis que les autres correspondent aux harmoniques.

Qu'est-ce qu'un harmonique dans un son complexe ?

Les harmoniques sont des fréquences multiples de la fréquence fondamentale. Par exemple, si la fréquence fondamentale est de 500 Hz, les harmoniques peuvent être 1000 Hz, 1500 Hz, etc.

Comment déterminer la fréquence d'un harmonique ?

La fréquence d'un harmonique est déterminée en multipliant la fréquence fondamentale par un nombre entier supérieur à 1. Par exemple, f2 = 2 * f1, f3 = 3 * f1.

Pourquoi les harmoniques sont-elles importantes dans l'analyse du son ?

Les harmoniques permettent d'identifier la complexité du son. Leur présence et leurs fréquences permettent de différencier un son pur d'un son complexe, et elles donnent des informations sur le timbre du son.

Comment la fréquence fondamentale est-elle liée aux harmoniques ?

Les harmoniques sont des multiples de la fréquence fondamentale. Par exemple, si f1 est la fréquence fondamentale, les harmoniques seront f2 = 2 * f1, f3 = 3 * f1, etc.

Que peut-on déduire d'un spectre en fréquence d'un son complexe ?

D'un spectre en fréquence d'un son complexe, on peut déduire la fréquence fondamentale ainsi que les harmoniques, ce qui permet de mieux comprendre la composition du son et son timbre.