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Physique - LES SIGNAUX SONORES : FRÉQUENCES ET UTILISATION - 3eme
08/02/2023
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Sacha Berrebi Chapitre n°4 : Les signaux sonores: Fréquence et utilisation Fiche de révision Définitions et vocabulaire du chapitre : ♡ Motif élémentaire : plus petite partie de la courbe qui se reproduit à l'identique au cours du temps. ♡ Période: durée d'un motif élémentaire. Elle est notée T et s'exprime en seconde. Fréquence nombre de motifs élémentaires par seconde. Elle est notée f et s'exprime en hertz (Hz). I) Rappels Plus le volume sonore (exprimé en décibels, noté dB) est élevé, plus le son est fort. Plus la fréquence (exprimée en Hertz, notée Hz) est élevée, plus le son est aigu. Un son est audible par un humain lorsque sa fréquence est comprise en 20 et 20 000 Hz. En dessous de 20 Hz, les sons émis sont appelés infrasons car ils sont trop graves pour être entendus par un humain. Au delà de 20 000 Hz, les sons émis sont appelés ultrasons car ils sont trop aigus pour être entendus par un humain. II) 3⁰2 L'analyse d'un signal sonore 1) Analyser un signal sonore a) Fréquence d'un signal sonore Pour être analysé, un signal sonore doit être converti en signal électrique par un microphone. Le signal électrique peut alors être visualisé grâce à l'utilisation d'un logiciel d'acquisition spécifique. Un signal sonore peut être caractérisé par sa fréquence notée f, qui s'exprime en hertz (Hz). On la...
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détermine à partir du signal électrique correspondant: c'est le nombre de motifs élémentaires par seconde. Les signaux sonores: fréquence et utilisation 1/3 Sacha Berrebi La durée d'un motif élémentaire est appelée période. Elle se mesure en seconde et on la note T. La période d'un motif élémentaire et la fréquence sont liées par la relation mathématiques : f=+ Dans cette relation mathématiques, f est exprimé en Hz et T en s. b) Calculer la fréquence d'un signal sonore Dans le graphique ci-contre, la période du motif élémentaire est égale à 0,0023 s. Soit f la fréquence de ce signal sonore en Hz. f=1 T 1 f= 0,0023 f = 435 Hz t (en ms) пла 2) Différencier son musical et bruit 0 La fréquence de ce signal sonore est de 435 Hz. Cela signifie que ce signal sonore se répète 435 fois par seconde. Les notions de son musical et de bruits sont différentes. En effet, un son musical est caractérisé par le fait qu'il présente un motif élémentaire, contrairement à un bruit. Les signaux sonores: fréquence et utilisation 3⁰2 5 Enregistrement correspondant au signal sonore émis par le diapason << La 440 >>. Donc, un son musical est différencié d'un bruit par le fait qu'il présente un motif élémentaire. 2/3 Sacha Berrebi III) S'informer avec les signaux sonores Les signaux ultrasonores sont utilisés dans de nombreux dispositifs parmi lesquels l'échographie ou l'aide au stationnement. Ces dispositifs utilisent la réflexion des signaux ultrasonores pour déterminer des distances. Ils sont convertis en signaux électriques pour être traités par voie informatique. On modélise la transmission des informations par une chaîne de transmission dans laquelle apparaissent les types de signaux et les convertisseurs tels que les capteurs par exemple. Ordinateur Signal électrique D Capteurs d Signal ultrasonore Signal émis Obstacle Signal réfléchi Capteur Un signal ultrasonore permet de déterminer une distance grâce à la relation mathématiques d = v x t. Les signaux sonores: fréquence et utilisation 3⁰2 A Dans la figure ci-dessous, le signal fait l'aller-retour, et parcourt donc par conséquent deux fois la distance d. Rappel : Dans les tissus mous, la vitesse de propagation des ultrasons est environ égale à v = 1500 m/s. 3/3