L'atelier des apprentis




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Une corde de piano

Utiliser la relation liant intensité sonore et niveau d’intensité sonore


Cordes tendues dans un piano à queue
Cordes tendues dans un piano à queue.

Le piano est un instrument de musique à cordes frappées. On rappelle que la fréquence fondamentale ff du son est liée à la longueur de la corde ll par la relation f=alf=\dfrac{a}{l} avec aa un coefficient à déterminer par la suite.


Questions

1. Précisez comment évolue la fréquence fondamentale du son ff produit par une corde de piano si l’on augmente sa longueur ll.


2. Calculez le coefficient aa, en hertz par m (Hz·m‑1), pour une corde accordée en la3la3 à 440 Hz dont la longueur est égale à 85 cm.

1
Le diapason

Déterminer la fréquence d’un signal périodique


Le diapason est un outil utilisé par les musiciens pour s’accorder. En effet, s’il est parfaitement dimensionné, la vibration de la partie métallique permet la production d’un son de fréquence ff, utilisé pour l’accordage des instruments.


Questions

1. Justifiez que le son associé au signal ci-contre est un son pur.


2. Déterminez la durée Δt\Delta t de quatre périodes du signal. Déduisez la période TT du signal.


3. Calculez la fréquence ff du son produit par un diapason.

Évolution temporelle de l’amplitude d’un signal électrique associé au son du diapason mesuré par un microphone
Évolution temporelle de l’amplitude d’un signal électrique associé au son du diapason mesuré par un microphone.

2
Le réflexe stapédien

Utiliser la relation liant intensité sonore et niveau d’intensité sonore


Schéma de l’oreille humaine
Schéma de l’oreille humaine.

Le réflexe stapédien est un réflexe de protection de l’oreille interne qui lui permet de se protéger des sons de trop forte intensité en bloquant partiellement la transmission du son (au niveau du marteau et de l’étrier). Il se déclenche aux environs de L=L = 80 dB.


Questions

1. À l'aide de l'échelle p. 193, identifiez l'intensité sonore correspondant à ce niveau d'intensité sonore.


2. Vérifiez par le calcul la valeur trouvée précédemment.
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