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Thème 6
Activité 4 - Connectée

Un accordeur de guitare

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Introduction
Les instruments de musique nécessitent d'être accordés pour produire des sons justes et harmonieux. Cet accordage est à répéter régulièrement : la température, l'humidité et l'usage dérèglent facilement les instruments. Les accordeurs électroniques facilitent ces opérations.

Capacités
  • Identifier les actions des actionneurs dans des systèmes courants.
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L'informatique embarquée et les microcontrôleurs peuvent‑ils jouer le rôle d'un accordeur  ?
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Documents

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Travaux pratiques


Liste du matériel
  • Carte micro:bit
  • Extension type Bitmaker ou matériel pour brancher un petit haut-parleur (pinces crocodiles, haut-parleur)
  • À défault, l'outil de simulation micro:bit sur le site
    Vittascience
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Doc. 1
Accordeur de guitare commercial

L'accordeur, dépourvu de microphone, est accroché à la tête de l'instrument. Il peut mesurer la fréquence des notes jouées par l'instrument.

En revanche, si l'accordeur n'est pas accroché à la tête, il ne peut pas fonctionner.
Placeholder pour Accordeur Korg PitchHawk-G2 sur tête de guitare.Accordeur Korg PitchHawk-G2 sur tête de guitare.
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Doc. 2
Principe des accordeurs

Il existe deux types principaux d'accordeurs pour instruments :
  • les systèmes passifs qui génèrent un son à la fréquence souhaitée, il faut alors accorder l'instrument à l'oreille en le réglant de manière à avoir la même fréquence : c'est ce principe qui nous intéresse ici ;

  • les systèmes actifs où le son de l'instrument est capté et analysé, et pour lesquels un voyant ou écran indique si la fréquence mesurée est trop haute ou trop basse.

On trouve des accordeurs sous forme d'applications : par exemple Boss Tuner sur iOS et Android ou Tuner - gStrings Free pour Android.
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Doc. 3
Bibliothèques et fonctions conseillées

  • Pour la carte micro:bit :
    from microbit import *

  • Pour générer les sons : bibliothèque music :
    import music *

La fonction music.pitch(f,deltat) joue un son de fréquence f en hertz (Hz) pendant la durée \Delta t en milliseconde (ms).
  • Pour gérer les boutons :
    button_a.is_pressed() #True si A est pressé
    button_b.is_pressed() #True si B est pressé
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Doc. 4
Accordeur réalisé

Placeholder pour Photographie d'une carte électronique BitMaker avec écran LED rouge allumé, boutons et connecteurs.Photographie d'une carte électronique BitMaker avec écran LED rouge allumé, boutons et connecteurs.
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Doc. 5
Accordages de guitare et de guitare basse

Chaque corde d'une guitare bien accordée correspond à une note de musique et est associée à une fréquence d'un signal sonore.

CordeNoteNotation anglaiseFréquence (Hz)
6 (la plus grosse)Mi1E82,4
5La1A110,0
4Ré2D146,8
3Sol2G196,0
2Si2B246,9
1Mi3E329,6


De la même façon, chaque note et sa fréquence, détaillées dans le tableau ci-dessous, correspondent à l'une des cordes d'une guitare basse (de la plus grosse corde à la plus fine).

CordeNoteNotation anglaiseFréquence (Hz)
4 (la plus grosse)Mi0E41,2
3La0A55,0
2Ré1D73,4
1Sol1G98,0
On accorde la guitare et la basse en tournant les mécaniques, pour tendre ou détendre les corde
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Questions

Retrouvez un questionnement différencié sur le
cahier d'activités
.

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1. Télécharger le
programme micro:bit
 et
testers
 le début. Expliquer son fonctionnement.

2. Modifier le programme pour générer les 6 sons des cordes de guitare, joués chacun pendant 2 s et séparés par 1 s, tout en affichant le symbole de la note anglaise correspondante.

3. Si le matériel est disponible, téléverser le programme dans la carte pour tester son fonctionnement.
4. Préciser ce qui joue le rôle de l'IHM.

5. En milieu bruyant, il est difficile d'utiliser cette méthode d'accordage puisqu'on entend difficilement les sons produits par l'accordeur. Rechercher sur Internet le type de capteur utilisé dans l'accordeur du Doc. 1 que l'on place sur la tête de la guitare.

6.
Bilan
Citer deux avantages que représente le programme de l'accordeur (en tant qu'informatique embarquée) par rapport à un traitement sur ordinateur pour l'accordage des instruments.
Placeholder pour Photographie gros plan d'une main accordant une guitare acoustique. Manche et tête nets, corps flou.Photographie gros plan d'une main accordant une guitare acoustique. Manche et tête nets, corps flou.
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Pour aller plus loin

Proposer une amélioration du programme : par exemple, pouvoir choisir l'instrument en appuyant sur le bouton A de la carte pour la guitare et le bouton B pour la guitare basse, ou bien passer d'une note à l'autre par appui sur le bouton A (pour laisser à l'utilisateur de l'accordeur tout le temps nécessaire).
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