Instruments à vent

Instruments à vent
ACTIVITÉ 1 : Etude d’une flûte à bec
La flûte à bec est un instrument communément utilisé pour l’initiation à la musique. L’air soufflé est mis en vibration par un biseau, ou sifflet,
disposé près de l’embouchure de l’instrument, puis d’un tuyau dont la longueur est déterminée par le nombre et la taille des orifices disposés sur
le corps de l’instrument.
Étudions les sons produits par une flûte à bec.
Jouer un la en bouchant les trous 1 et 2 de la flûte à bec et en soufflant doucement dans l’instrument..
À l’aide d’un microphone relié à un ordinateur équipé du logiciel acquisonic, enregistrer le son produit par la flûte.
Réaliser l’analyse de Fourier de la courbe obtenue.
1.
2.
Le son produit par la flûte n’est pas un son pur, car le spectre de l’analyse de Fourier donne 2 harmoniques.
La valeur de la fréquence du son produit : f1 =880Hz.
3.
La note correspondant au son joué est un la4.
Recommencer l’analyse en bouchant les trous 1, 2 et 3.
f2 =784Hz, correspondant au sol4.
4.
La nouvelle valeur de la fréquence
5.
Le rapport
6.
Les distances d 3 =14,1cm et d 4 =15,9cm. Le rapport =0,89 correspond au rapport des fréquences.
f2
f1
=0,89
ACTIVITÉ 2 : Vibration d’un tuyau d’air excité par un haut parleur.
tube PVC (vu en coupe) de
longueur ..........
support rigide
oscilloscope
(voie 1)
GBF +
fréquencemètre
vers oscilloscope (voie 2)
microphone
haut parleur
Un
haut-parleur placé sur un support boy est relié à un GBF. Ce haut-parleur est placé à 20 cm de l’extrémité inférieure d’un long tube noir.
 Expérience 1
Brancher le micro monté sur une potence, sur l’oscilloscope.
Placer le micro à l’extrémité
Régler le GBF sur une faible amplitude et un gain quasiment nul, de manière à entendre très faiblement le signal sonore.
À partir d’une fréquence de 100 Hz environ, faire varier continûment et très lentement la fréquence. Relever les valeurs de la fréquence
pour lesquelles on détecte, à l’oreille (si possible) puis à l’oscilloscope, un son d’amplitude importante, c’est-à-dire une résonance du
tuyau. On note f1 la plus basse des fréquences observables et fn les autres fréquences de résonance obtenues.
1.
Les fréquences pour lesquelles le son est le plus intense : f1 =258Hz, f2 =515Hz, f2 =773Hz...
2.
f2 =2 f1
f2 =3 f1 …
 Expérience 2
Choisir plusieurs tubes de même diamètre mais de longueurs différentes.
Relever leurs longueurs L.
Pour chaque tube, rechercher la plus petite fréquence f1 pour laquelle le son est intense.
Regrouper les résultats dans un tableau faisant apparaître L, f1 et T1 , les périodes correspondantes.
3.
Tracer la représentation graphique de T1 en fonction de L.
4.
Donner une relation entre T1 et L , puis en déduire une relation entre f1 et L.
f1 =
TS Spécialité physique
v
2L
8/7
Chapitre 7