Epreuve E12 - Sen

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BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL SEN
ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES SCIENTIFIQUES SUR SYSTEMES
SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT :
L'ENCEINTE « SONY » FONCTIONNE-T-ELLE CONFORMEMENT AUX
SPÉCIFICATIONS DE SON CONSTRUCTEUR?
NOM et Prénom du CANDIDAT : …………………
L’examinateur intervient à la demande du candidat ou quand il le juge utile.
Dans la suite du document, ce symbole signifie “ Appeler l’examinateur ”.
BUTS DES MANIPULATIONS :
Comparer les données constructeur et le matériel par des mesures, d'un haut parleur SONY
grand public, utilisé par les élèves en enseignement professionnel.
La manipulation se déroule par montages tournants.
Les élèves disposent de bouchons d'oreilles
Deux postes sont attribués à chacunes des parties du sujet.
Les parties sont indépendantes.
TRAVAIL À RÉALISER :
A) Etude de la documentation technique
On donne la fiche technique du haut parleur Sony SS – SR 101:
A partir du document Annexe 1, compléter le tableau de renseignements suivant :
Caractéristique
Bande passante
Sensibilité
Impédance
On se propose de vérifier ces différentes valeurs.
Valeur constructeur
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On dispose du matériel suivant :
Photographie
Nom
Ampli, il faut utiliser l'entrée
CD
Haut parleur SONY SS-SR101
Microphone
Ocsilloscope numérique
Sonomètre en position dBC
Symbole utilisé
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Photographie
Nom
Générateur basse fréquence
Symbole utilisé
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1ère partie
La bande passante
On mesure le niveau du signal en fonction de la fréquence :
Pour un haut-parleur ou une enceinte acoustique on détermine le domaine de fréquence (N2-N1)
pour lequel les sons sont reproduits avec une fidélité satisfaisante, la tolérance étant généralement
fixée à quelques décibels. En principe la bande passante est déterminée à -3 dB.
On réalise le montage suivant :
– Représenter le voltmètre permettant de mesurer la tension en sortie de l'amplificateur.
– Sélectionner les réglages : fonction, nature et position (AC ou DC) du Multimètre.
Faire controler par l'examinateur.
Pour chaque fréquence, maintenir les valeurs d'entrée et d'amplification et placer le sonomètre à 20
cm du haut parleur. On fixe la tension de sortie de l'ampli à 1 volt.
f (Hz)
20
50
100
200
500
1000
2000
3000
5 000
10 000
12 000
15 000
18 000
20 000
22000
25 000
L (dB)
f (Hz)
L (dB)
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Représenter les couples de valeurs sur le graphique:
Faire la moyenne entre la valeur maximale et minimale du tableau. Tracer une ligne horizontale
su le graphique à cette valeur.
Déterminer la bande passante d'utilisation de ce haut parleur par construction graphique en
plaçant une ligne horizontale à -3 dB par rapport à la valeur moyenne.
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2ème partie :
Sensibilité du haut parleur
La sensibilité détermine la pression acoustique à 1m de l'HP dans l'axe pour un signal appliqué de
1W (1kHz). C'est une indication de rendement. La sensibilité est donnée généralement en
dB(1m/1W).
On doit donc soumettre le haut parleur à une tension sinusoïdale de puissance RMS 1W, puis on
fait une mesure de pression acoustique à 1 m dans l'axe du HP.
a) Travail préparatoire :
Déterminer par le calcul la valeur de la tension de sortie de l'amplificateur afin que la puissance
soit de 1 W. On connait l'impédance du haut parleur qu'on peut assimiler à une résistance , et on
sait que P = U²/R
Calcul de la tension de sortie de l'ampli :
b) Mesures
On réalise le montage suivant :
Régler le GBF sur 1 kHz et la tension de sortie de l'ampli à la valeur calculée précedement.
Visualiser le signal sonore à l'oscilloscope en placant le micro à 20 cm du HP.
Faire contrôler par l'examinateur.
Représenter le signal sur le repère de la page suivante.
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Bien indiquer les échelles.
On recule le micro jusqu'à une distance de 1 m du HP.
Que se passe-t-il? Que mesure t-on?
Peut-on obtenir une mesure précise?
Nous allons donc réaliser la mesure à la distance de 20 cm du HP.
En supposant une propagation sphérique, le fait de passer à 1 m, donc de multiplier par 5 la
distance, va faire chuter la pression de 14 dB. En concéquence, pour déterminer la pression
acoustique à 1m, il faudra retrancher 14 dB à la valeur mesurée.
Par exemple : Si la pression acoustique mesurée à 20 cm est de 82 dB, elle devient :
82 – 14 = 68 dB à 1 mètre de distance.
Mesurer le niveau sonore.
Calculer une valeur approximative de la sensibilité de ce HP.
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3ème partie:
Impédance du haut parleur
Mode opératoire : On réalise le montage ci dessous.
Indiquer comment adapter ce schéma au système étudié. Indiquer le matériel à utiliser.
Le mode opératoire indique qu'il faut régler Uo à 4 V, et la fréquence à 1kHz.
Faire contrôler par l'examinateur.
Controler à l'aide d'un multimètre numérique la valeur de la résistance Rr.
Cette résistance est constituée d'une résistance d'environ 1 ohm montée sur son support.
Mesures:
Uo =
Ur =
Rr =
Calcul d'une valeur indicative de l'impédance :
A partir des résultats des mesures, compléter le tableau de renseignements suivant :
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Caractéristique
Valeur constatée
Bande passante
Sensibilité
Impédance
En considérant une marge d'erreur de 10% , peut-on dire que les valeurs sont conformes aux
valeurs annoncées par le constructeur ?