physique (seconde) · Chapitre 4 · Exercice de TD
Guitare et piano sur la même note
Signaux Sonores · Hauteur, timbre et niveau d'intensité sonore · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Une guitare et un piano jouent la même note. On enregistre les deux signaux (guitare) et (piano) à l'oscilloscope : ils ont exactement la même période , mais des formes de courbe différentes. L'amplitude du signal est deux fois plus grande que celle du signal .
1. Les deux sons ont-ils la même hauteur ? Justifier par un calcul de fréquence.
2. Qu'est-ce qui différencie ces deux sons malgré leur hauteur commune ? Quelle grandeur du signal le traduit ?
3. Lequel des deux sons est le plus intense ? Sur quelle lecture de l'oscillogramme se fonde-t-on ?
4. Si l'on baisse le volume du piano, sa note devient-elle plus grave ? Justifier.
Corrigé
1. Même période, donc même fréquence : . Les deux sons ont bien la même hauteur.
2. Ils diffèrent par la forme de leur signal, c'est-à-dire par leur timbre : c'est ce qui permet de reconnaître à l'oreille la guitare du piano.
3. Le son (guitare) est le plus intense : son amplitude, lue verticalement sur l'oscillogramme, est la plus grande.
4. Non. Baisser le volume réduit l'amplitude, donc l'intensité, mais laisse la période inchangée : la fréquence reste et la note garde exactement la même hauteur. Hauteur et intensité sont deux caractéristiques indépendantes.
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