Travaux Pratiques PRÉSENTATION D`INSTRUMENTS DE MUSIQUE

Tale S
Spécialité
Travaux Pratiques
PRÉSENTATION D’INSTRUMENTS DE MUSIQUE
(Correction)
Introduction :
Après avoir visionné l’extrait vidéo suivant (en double cliquant sur la fenêtre ci-dessous), effectuer un classement des
différents instruments de musique présentés.
Un orchestre contient différentes familles d’instruments :
- les instruments à cordes (1er et 2ème violons, altos, violoncelles, contrebasses, harpe, piano)
- les instruments à vents :
*
les bois (hautbois, flûtes traversières, clarinettes, bassons)
* les cuivres (cors, trompettes, trombones à coulisses, tubas)
- les percussions (xylophone, gong, caisse claire, grosse caisse, timbales, cymbale, cloches tubulaires …)
I- Comment produire un son ?
1°) La condition communes aux différents instruments
 Faire vibrer le diapason mis à votre disposition en le tenant simplement dans la main (mais sans
tenir les deux lames parallèles) : que peut-on observer ?
Le volume sonore émis par les deux lames parallèles est faible. Pour produire un son dans le cas
des instruments à vent et à cordes, il faut faire vibrer un matériau.
 Recommencer en maintenant l’embout arrondi contre la table en bois.
Quel changement peut-on observer ? Proposer une explication.
En maintenant l’embout arrondi contre la table en bois, le volume sonore émis par les deux lames
parallèles est tout à fait audible : cette augmentation du volume sonore est due à la présence d’un
matériau (la table) qui amplifie les vibrations créées par les deux lames parallèles du diapason.
 Conclusion : quels sont les deux maître mots concernant les conditions expérimentales
permettant la production d’un son jusqu’à l’oreille humaine.
Les deux maître mots concernant les conditions expérimentales permettant l’émission et la propagation
d’un son jusqu’à l’oreille humaine sont vibration et amplification.
2°) Approfondissement
La production de son nécessite, en plus de la mise en vibration d’un matériau, l’amplification de ces vibrations.
a) Cas des instruments à cordes
 Quels objets doivent alors posséder les instruments à cordes pour produire un son ?
Pour produire un son, les instruments à cordes doivent posséder une table d’harmonie.
b) Cas des instruments à vent
 Souffler dans la tête de la flûte à bec, tout d’abord en bouchant l’orifice supérieur, puis sans le boucher.
Quel changement peut-on observer ? Proposer une explication.
Lorsque l’orifice supérieur est bouché, la tête de la flûte à bec n’émet aucun son. En revanche, lorsque l’orifice
supérieur est bouché, la tête de la flûte à bec émet un son tout à fait audible. L’orifice supérieur génère une
perturbation dans le cheminement de l’air à travers la tête de la flûte à bec et met l’air en vibration.
www.flute-a-bec.com/acoustique.html
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 Quelle particularité doivent alors posséder les instruments à vent pour produire un son ?
Pour produire un son, les instruments à vent doivent posséder une anche, simple comme pour le hautbois,
ou double comme pour le saxophone ou la clarinette.
3°) Comment transmettre un son ?
 Qu’entend -on lorsqu’une sonnette retentit dans un lieu où règne le
vide ?
Lorsqu’une sonnette retentit dans un lieu où règne le vide, aucun son
n’est perceptible.
 Proposer une explication.
La cloche vibre, mais ces vibrations ne sont transmises à aucun autre
matériau pour qu’elles se propagent.
II- Comment modifier les caractéristiques du son créé par l’instrument ?
1°) Cas des instruments à cordes
 Pour modifier le son émis par un instrument à cordes, il est possible de changer la longueur, le diamètre, la
tension ou la nature de la corde en vibration.
 Pour modifier le son émis par un instrument à cordes, changeons :
- la tension de la corde en vibration : plus la tension est élevée, plus le son émis est aiguë.
- la longueur de la corde en vibration : plus la longueur est faible, plus le son émis est aiguë.
 Exemple d’instrument à cordes, la harpe :
o Une harpe possède des pédales actionnant des fourchettes et permettant de raccourcir la longueur de
la corde en vibration : une même corde peut émettre alors deux sons différents.
o Le corps de la harpe constitue la caisse de résonance : elle possède des ouïes pour laisser sortir le son
amplifié.
2°) Cas des instruments à vent
 Pour modifier le son émis par un instrument à vent, il est possible de changer la longueur, le diamètre ou la
nature du matériau du tube contenant l’air en vibration.
 Pour modifier le son émis par un instrument à vent, changeons la longueur du tube contenant l’air en
vibration : plus le tube est long, plus le son émis est grave.
 Exemple d’instrument à vent, la flûte :
o Dans une flûte, le biseau permet à l’air de vibrer : en effet, celle-ci passe très rapidement de part et
d’autre du biseau.
o La vitesse de déplacement de l’onde sonore étant fixe, plus la colonne d’air est courte, plus l’onde fait
d’aller-retour dans cette colonne d’air par seconde, et donc plus la fréquence du son émis est élevée, et le
son aiguë ; comme le premier orifice non bouché de la flûte provoque un retour de l’onde sonore vers le
biseau, plus le nombre d’orifices consécutifs bouchés est grand, en partant du biseau, plus le son est grave.
V
N
V
= trou fermé
III- Vocabulaire
1- Quelles sont les deux grandeurs physiques qui peuvent caractériser un son ?
La fréquence f (liée à la période T) et l’amplitude Um sont les 2 grandeurs physiques pouvant caractériser un
son.
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2-
Définir les termes suivants :
- fréquence du son : La fréquence est le nombre de vibrations par seconde. (vu dans le tronc commun)
- hauteur d’un son : La hauteur d’un son est la qualité qui nous fait dire que le son perçu est grave ou aigu.
Plus la son est haut (aigu), plus sa fréquence est grande et inversement.
- octave : Deux notes sont à l’octave quand la fréquence de l’une est le double de la fréquence de l’autre.
- gamme : La gamme représente l’ensemble des notes constituant un octave.
3-
Quelle différence y a-t-il entre un « La » et un « Do » pour la même gamme (naturelle) ?
La fréquence correspondant à chaque note n’est pas la même. Le « La » est plus aigu que le « Do ».
4-
Pourquoi des sons de même hauteur, émis par des instruments différents ne sont-ils pas perçus de la même
manière par notre oreille ?
Des sons de même hauteur mais émis par des instruments différents ne sont pas perçus de la même manière par
notre oreille car ils ont des timbres différents.
La 3 joué par un instrument
5-
La 3 joué par un autre instrument
Qu’appelle-t-on timbre d’un son ?
Le timbre d’un son est la qualité qui permet de différencier les sons des différents instruments. En effet, les sons
donnés par les instruments de musique sont des sons complexes (différents de celui donné par le diapason qui
est dit simple).
Son simple
Son complexe
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6-
De quoi est composée la vibration complexe associée à une note donnée émise par un
instrument ?
Cette vibration se décompose en une somme de vibrations simples de fréquences n.f 1, (n
entier positif) avec f1 fréquence du fondamental (n = 1).
Quelle relation existe-t-il entre les fréquences des harmoniques et celle du fondamental ?
Les autres termes de fréquences multiples de f1 (pour n > 1) sont appelés harmoniques :
fn = n × f1
7-
La vibration associée à la note « La » peut-elle se décomposer de la même manière pour chaque instrument ?
Il existe des nombres d’harmoniques différents pour chaque instrument et pour chaque harmonique, une
amplitude différente.
8-
Quelle différence existe-t-il entre deux « Mi » consécutifs ?
Il existe un facteur 2 entre la fréquence fondamentale de deux « Mi » consécutifs.
9-
Comment appelle-t-on l’échelle de sons pouvant être émis par un instrument ?
L’échelle de sons pouvant être émis par un instrument est appelée la tessiture.
Tessiture d’une voix humaine : le soprano léger :
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