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Spectres de fréquence et domaine d'audibilité
Bonjour
J'ai un problème avec un exercice de physique spécialité, pour lequel je ne trouve absolument rien dans mon cours ou dans mes livres; j'ai passé beaucoup de temps à chercher, j'ai fait tous les exercices que j'ai pu trouver, mais je ne comprends vraiment pas comment réaliser cet exercice. Pouvez-vous m'aider ?
Voici l'énoncé:
La figure 1 représente le spectre des fréquences de la voyelle "a" chantée.
1) a) Quelle est la fréquence du fondamental ?
La fréquence du fondamental est 300 Hz.
b) Donner l'ordre de l'harmonique le plus élevé.
Je n'ai rien trouvé sur "l'ordre de l'harmonique"; je pense que je dois donner l'harmonique de rang le plus élevé du son fondamental.
Dans ce cas ce serait 2700 Hz, qui est l'harmonique de rang 9 () du fondamental.
c) Préciser les trois fréquences émises avec la plus grande amplitude.
Dois-je parler des trois fréquences émises avec la plus grande intensité (300 Hz, 1200 Hz et 2700 Hz) ?
2) a) Quelle est la hauteur du son émis ?
La hauteur du son émis est, selon la définition de la hauteur, 300 Hz (mais c'est la fréquence et non la hauteur; à moins que ces deux termes aient la même signification ?).
b) Établir que la note la plus proche dans la gamme tempérée est le ré3.
Je connais la fréquence du la3 qui est donnée dans l'énoncé (440 Hz). Comme il y a une quinte juste entre le ré3 et le la3 et qu'une quinte juste est l'intervalle séparant deux sons dont les fréquences fondamentales sont d'un rapport , je calcule
, ce qui se rapproche du la3. Je pense qu'on peut en déduire que la note la plus proche du son de fréquence 300 Hz est la note qui est située une quinte en dessous du la3, donc le ré3.
Ce raisonnement n'est pas rigoureux et me semble totalement faux car il part de la réponse. Je connais la formule permettant de déterminer l'intervalle entre deux notes (en savarts), je ne sais pas si elle peut m'être utile pour cette question.
3) La détermination du champ d'audibilité d'un auditeur a donné un diagramme dont l'allure est représentée sur la figure 2.
a) A quels phénomènes correspondent les limites inférieures et supérieures du domaine d'audibilité ?
Les limites inférieures et supérieures du domaine d'audibilité d'un auditeur correspondent aux puissances acoustiques pour lesquelles le tympan ne peut plus détecter de son.
b) Quelle est, en décibels, l'intensité sonore minimale du son précédent pour qu'il puisse être perçu par cet auditeur ?
Donnée:
Pour cette question je ne vois pas du tout comment faire.
J'ai vraiment beaucoup de mal à faire ces exercices sur l'acoustique car le cours n'est comme d'habitude pas détaillé et ne permet pas de faire le devoir, et je n'ai pas trouvé d'exercice similaire.
Connaissez-vous des sites internet intéressants, qui pourraient me permettre d'approfondir dans ce domaine ? (l'acoustique fait partie des chapitres au programme en physique spécialité donc j'aurai peut-être un exercice similaire au bac)
Merci d'avance pour votre aide
Bonne journée
Sylvain
Bonjour,
Pour la question 2), je ne peux pas t'apporter d'aide par contre tout le reste me paraît bon.
Tu as une bonne intuition.
Pour la 3)b il faut que tu lises sur le diagramme d'audibilité la puissance minimale pour entendre la fréquence de ton son donné.
Le décibel dépend du rapport de cette puissance par rapport à une puissance de référence ici Io:
db = 10 * log(Imin/Io).
2)b : Puisque l'intervalle ré3-la3 est une quinte (fréquence multipliée par 3/2), la fréquence du ré3 est égale à 440x2/3 = 293,3 Hz, dont le fondamental du son donné (300 Hz) est effectivement voisin.
Il s'agit là d'une fréquence théorique ( basée sur l'étagement des harmoniques d'un son qui s'exprime par des rapports simples (2, 3, 3/2 etc). Dans la pratique, la fréquence du ré3 est arrondie à 294 Hz.
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