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Bac STI2D

TP n°9 : Son et filtrage

Noms :  
Centre d'intérêt : CI 6 Traitement analogique de l’information
Classe : Sti2d Sin
Id programme : sin31, sin37  
Conditions : Seul , durée 3 heures.
Matériel : - PC
Logiciel : - Proteus
- Audacity
- Utiliser le navigateur chrome
Documents :  

 

Création d’un signal sonore

1/ Ouvrir le logiciel Audacity. Générer un son de 440Hz  en cliquant sur Générer/Son et en donnant les caractéristiques : sinusoïde, 440Hz 5s, amplitude 0,6.

2/ Ecoutez le signal qui correspond à un LA2 (corde 5 d’une guitare)

3/ Faire un zoom (avec l’outil loupe) pour visualiser l’allure du signal. Recopier ce signal ci-dessous

 

4/ Cliquer sur Analyse/Tracer spectre et recopier le graphique ci-dessous

 

5/ Que représente ce graphique ?

 

 

Bruit blanc

6/ A l’aide de la commande Générer/Bruit, générer un bruit blanc de 5s. Ecoutez le son.

7/ Visualiser le spectre et recopier son allure ci-dessous

 

8/ Que peut-on dire de la composition spectrale d’un bruit blanc ?

 

Filtrage

9/ Utiliser la commande Low pass Filter pour appliquer au bruit blanc un filtre passe bas du 2° ordre avec une fréquence de coupure de 1000Hz. Quel est le premier constant après filtrage ? Ecoutez le son.

 

10/ Visualiser le spectre. Au regard du graphique démontrer la valeur du filtrage. Refaire la manipulation pour une fréquence de coupure de 2000Hz et de 4000 Hz.

 

11/ Quelles différences constate-t-on lorsqu’on augmente l’atténuation à 24dB/octave

 

12/ Utiliser la commande High pass Filter pour appliquer au bruit blanc un filtre passe bas du 2° ordre avec une fréquence de coupure de 2000Hz. Quelle différence constate-t-on au niveau du son ?

 

13/ Visualiser le spectre. Quelle est la différence avec le filtre précédent ?

 

14/ Appliquer un filtre passe bande du 2° ordre avec comme fréquence de coupure 1000Hz  et 3000Hz. Comment pocédez vous ? Donner le spectre résultant.

 

 

Bruit rose

15/ A l’aide de la commande Générer/Bruit, générer un bruit rose de 5s. Ecouter le son.

Visualiser le spectre et recopier son allure ci-dessous

 

16/ Quelle différence majeure y-a-t’il entre le bruit blanc et le bruit rose ?

 

 

II. Génération de signaux sinusoïdaux

 

2.1/ On souhaite générer un signal sinusoïdal de 1209Hz de valeur moyenne nulle et d’amplitude crête à crête 2V. Quel instrument de laboratoire faut-il utiliser ?

 

I.2/ Après avoir pris l’appareil adéquat, brancher le un réseau électrique en présence du professeur et procéder aux réglages pour obtenir le signal souhaité. Donner les différents paramètres saisis

 

I.3/ Afin de vérifier l’allure du signal généré, il faut utiliser un oscilloscope. Pourquoi un oscilloscope est-il plus adapté à cette vérification qu’un voltmètre ou un multimètre.

 

I.4/ Sur le dessin ci-dessous, indiquer par des traits les liaisons électriques réalisées pour faire cette vérification. Préciser le type d’appareil, la marque, la référence et le nom de la sortie.

I.5/ Quel est le nom des connecteurs utilisés pour relier les deux appareils ?

 












2.5. Réaliser le montage sous proteus



2.7. Procéder au réglage du gbf et de l’oscilloscope pour obtenir un affichage correct du signal généré. Copier l’oscillogramme ci-dessous :



2.8. A l’aide des fonctions de mesure, mettre en évidence le fait que le signal généré est bien celui souhaité. Copier ci-dessous l’image qui prouve que le signal est le bon.

 

 III. Génération d’un signal carré

 

3.1. Comme pour la question I.4, procéder au câblage des deux appareils

 

3.2. On souhaite, disposer d’un signal carré de 770Hz compris entre 0V et 5V. Procéder aux réglages nécessaires et donner ci-dessous, les copies d’écran utiles pour valider ce signal.

 

 

  • I 

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Richard GAUTHIER
Professeur de Physique Appliquée
Certification ISN
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www.carhaix2020.bzh