                                                             Informer et accompagner
                                                             les professionnels de l’éducation   CYCLES 2                          3 4
                                      PHYSIQUE-CHIMIE
                                       Mettre en oeuvre son enseignement

                                       Des signaux pour observer et communiquer




                                              Enregistrer et analyser des sons
                                                avec des outils numériques
                                    SOMMAIRE

                               Thème : Des signaux pour observer et communiquer.................................... 2

                               Description des activités proposées............................................................... 3

                               Activité 1 : Un son musical ou un bruit ?......................................................... 4

                               Activité 2 : Sons graves ou aigus, quelle différence ?..................................... 6

                               Activité 3 : Pourquoi les morceaux produits par des
                               instruments différents sont-ils perçus différemment ?................................. 9

                               Activité 4 : Pourquoi des touches blanches et des touches noires sur un
                               piano ?.......................................................................................................... 12

                               Annexe 1 : installer les logiciels Audacity et piano Virtuel midi................... 14

                               Annexe 2 : notice d’utilisation d’Audacity. .................................................... 15

                               Annexe 3 : notice d’utilisation du Piano Virtuel Midi..................................... 18




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016       1
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




    Voir le fichier Word
      source « Signal -          THÈME : DES SIGNAUX POUR OBSERVER ET COMMUNIQUER
 Enregistrer et analyser
             des sons ».         Attendus de fin de cycle : Caractériser différents types de signaux (lumineux, sonores, radio…).

                                 Registre d’enseignement : enseignement commun ou dans le cadre d’un EPI autour de la musique.

                                 Descriptif :
                                 Cette ressource propose quatre activités autour des signaux sonores, de leur production et de leur enregistre-
                                 ment en vue de leur analyse à l’aide de deux outils numériques :
                                 • Audacity® pour enregistrer et analyser des signaux sonores ;
                                 • piano Virtuel Midy® pour produire des sons.

                                 Cette ressource présente en annexe les modalités de téléchargement et d’utilisation de ces deux logiciels.

                                 Repère de progressivité : Les élèves enrichissent progressivement leurs connaissances sur la notion de signal
                                 sonore en découvrant des caractéristiques spécifiques : fréquence d’une note pour un son musical, amplitude,
                                 timbre d’un instrument.
                                 Ces séquences sont plutôt proposées au cours du cycle, le début de cycle étant plutôt réservé à l’étude de la
                                 propagation d’un signal sonore.

                                 Objectifs d’apprentissage :
                                 • Notion de fréquence, sons audibles.


                                 Compétences travaillées
                                 Pratiquer des démarches scientifiques
                                 • Identifier des questions de nature scientifique.
                                 • Proposer une ou des hypothèses.
                                 • Concevoir des expériences.
                                 • Mesurer des grandeurs physiques.
                                 • Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer des conclusions.
                                 Pratiquer des langages
                                 • Lire et comprendre des documents scientifiques.
                                 • Utiliser la langue française pour rendre compte des observations, expériences, hypothèses et conclusions.
                                 Mobiliser des outils numériques
                                 • Utiliser des outils d’acquisition et de traitement de données.
                                 • Produire des documents scientifiques grâce à des outils numériques.

                                 Prérequis (Cycle 3) : identifier différentes formes de signaux (sonores, lumineux, radio…).

                                 Nature de la ressource : description de quatre activités expérimentales mettant en œuvre des outils numériques,
                                 notices d’installation et d’utilisation de deux logiciels : Audacity (enregistrement et analyse de sons) et Piano
                                 Virtuel Midy (production de notes simulant différents instruments)

                                 Mots clefs : Son, note, enregistrement d’un son, analyse d’un signal sonore, fréquence, amplitude




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016          2
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Description des activités proposées
                               Activité 1 : Un son musical ou un bruit ?

                               Activité 2 : Sons graves ou aigus, quelle différence ?
                               • Notion de fréquence.
                               • Déterminer la fréquence d’une note jouée par un instrument.
                               • Associer un son aigu, avec une fréquence élevée.
                               • Relier une note jouée par des instruments différents à la même fréquence.

                               Activité 3 : Pourquoi les morceaux produits par des instruments diffé-
                               rents sont-ils perçus différemment ?
                               • Relier une note jouée par des instruments différents à la même fréquence.
                               • Comparer les signaux sonores correspondant à la même note jouée sur deux instruments
                                  différents.
                               • Distinguer les notes de différents instruments par leur timbre.

                               Activité 4 : Pourquoi des touches blanches et noires sur le piano ?
                               • La gamme tempérée : découvrir la notion de ton et de demi-ton.

                               Annexes
                               • Annexe 1. Notice d’installation des logiciels Audacity® et Piano Virtuel Midi®
                               • Annexe 2. Notice d’utilisation d’Audacity®
                               • Annexe 3. Notice d’utilisation de Piano Virtuel Midi®




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   3
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Activité 1 : Un son musical ou un bruit ?
                               Objectifs
                               • Enregistrer un son et observer son signal à l'aide d'Audacity.
                               • Montrer que, pour un son musical, le signal produit est périodique contrairement au signal
                                  produit par un bruit.

                               Matériel
                               • Un ordinateur avec Audacity et un micro qui peut être intégré à l'ordinateur.
                               • La notice d’utilisation d’Audacity.
                               • Un dossier personnel numérique pour chaque élève, sur le serveur, dans lequel ils placent
                                  tous leurs enregistrements et le compte rendu de chacune des activités.

                               Présentation de la problématique




                               • Observer attentivement la BD et déterminer à quelle problématique sont confrontés les amis
                                  de Tom.
                                  Par exemple, une problématique attendue : quelle différence y-a-t-il entre un bruit et un son ?
                               • Proposer une démarche expérimentale qui pourrait leur apporter une solution.
                                 L’objectif est d’enregistrer un « bruit » et un « son musical » et de comparer le signal obtenu pour
                                 voir s›il y a une différence.

                               Expérience
                               • Les élèves enregistrent tout d'abord avec Audacity un bruit « CHUT » produit par leur
                                  bouche, l'enregistrent dans leur dossier personnel, puis ils agrandissent une partie du
                                  signal. Ils peuvent ensuite effectuer une capture d'écran et coller l'enregistrement dans un
                                  traitement de texte en lui joignant une légende.

Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   4
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                                                                                                                Signal d’un bruit «CHUT»




                               • Les élèves enregistrent ensuite avec Audacity le son tenu quelques secondes d’une voyelle
                                 chantée, par exemple « a » produit par un élève sachant chanter, l’enregistrent dans leur
                                 dossier personnel puis ils agrandissent une partie du signal. Ils font ensuite une capture
                                 d’écran et collent l’enregistrement dans un traitement de texte en lui joignant une légende.



                                                                                                      Signal d’une voyelle chantée « a »




                               Interprétation : comparaison ces deux signaux

                               L’objectif est de montrer aux élèves qu’avec un son musical, on observe des motifs qui se
                               répètent. Avec un bruit, il n’y a rien qui se répète.

                               Il est alors possible de mesurer la durée des motifs et de constater que dans le cas d’un son
                               musical, ces durées ont la même valeur (Remarque : la notion de période n’est pas un attendu
                               du cycle 4, c’est la fréquence qui va caractériser un son musical, une note).

                               Les élèves rédigent une conclusion sur la différence entre un bruit et un son musical en
                               utilisant un vocabulaire adapté.

                               Réinvestissement de la notion

                               Pour les élèves les plus rapides, on peut proposer qu’ils s’entrainent à produire des sons
                               musicaux, graves ou aigus, et qu’ils vérifient s’il s’agit bien de sons musicaux.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   5
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Activité 2 : Sons graves ou aigus, quelle différence ?
                               Objectifs
                               • Associer un son plus aigu, à une fréquence plus élevée.
                               • Montrer que la même note jouée par des instruments différents a la même fréquence.

                               Matériel
                               • Vidéo : C’est pas sorcier « Accordons nos violons ».
                               • Un ordinateur avec Audacity et un micro ; ce dernier est souvent intégré à l'ordinateur.
                               • Les notices d’utilisation d’Audacity® et de Piano Virtuel Midi®.

                               Mise en place de la problématique

                               Présentation d’un extrait de la vidéo C’est pas sorcier « Accordons nos violons » (de 5 minutes
                               35 à 7 minutes 38) pour dégager la problématique.

                               Exemple de problématique : Comment expliquer qu’un son est grave ou aigu ?

                               La hauteur d’un son
                               • Jouer les notes Mi3 et La3 en utilisant le même instrument (par exemple : la trompette) avec
                                  le synthétiseur virtuel. Que percevez-vous ?
                                  L’objectif est de repérer si une note est plus grave ou plus aigue qu’une autre.
                               • Enregistrer deux notes différentes à l’aide d’Audacity et analyser les résultats.
                                  L’objectif est d’associer la hauteur d’un son et sa fréquence. Expérimentalement, c’est l’occasion
                                  de travailler sur la conception d’un protocole et sur la rigueur des observations (exemple, obser-
                                  vation sur une même durée pour comparer la fréquence des signaux).

                               Signal d’un un Mi3 produit par la trompette




                               Il y a 33 motifs élémentaires pendant 0,100 s, la fréquence du Mi3 de la trompette est de 330
                               Hz.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   6
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Signal d’un un La3 produit par la trompette




                               Il y a 44 motifs élémentaires pendant 0,100 s, la fréquence du La3 de la trompette est de 440
                               Hz.


                               La fréquence d’une note dépend-t-elle de l’instrument qui la joue ?

                               Il est demandé aux élèves de proposer une démarche expérimentale permettant de répondre à
                               cette problématique puis de mettre en œuvre l’expérience.

                               L’objectif est de montrer qu’une note est associée à une seule fréquence quel que soit l’instrument
                               qui la produit. Ce sont les compétences Concevoir une expérience et Interpréter des résultats
                               expérimentaux qui sont travaillées.

                               SynBras1 Sol3 - fréquence : f = 390 Hz




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   7
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Tuba Sol3 - fréquence : f = 390 Hz




                               S’accorder avant un concert ?
                               Pour quelle raison les musiciens passent-ils tant de temps avant de débuter un concert à
                               accorder leurs instruments ?

                               Savez vous sur quelle note s’accordent les musiciens et quelle est sa fréquence ?

                               Remarque : Après avoir fait des hypothèses, les élèves peuvent faire une recherche documentaire
                               pour valider leurs hypothèses. Le professeur pourra montrer un diapason et mesurer la fréquence
                               du signal sonore produit par ce dispositif.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   8
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Activité 3 : Pourquoi les morceaux produits par des
                               instruments différents sont-ils perçus différemment ?
                               Objectifs
                               • Enregistrer le son d'un instrument virtuel joué par la carte son de l'ordinateur et en effectuer
                                  l‘analyse avec le logiciel.
                               • Associer la note produite par un instrument à un signal de fréquence donnée.
                               • Comparer les signaux correspondant à la même note jouée par deux instruments, notion de
                                  timbre.

                               Matériel
                               • Vidéo : C’est pas sorcier « Accordons nos violons ».
                               • Un ordinateur avec Audacity et un micro ; ce dernier est souvent intégré à l'ordinateur).
                               • Les notices d’utilisation du synthétiseur virtuel Piano Virtuel Midy et d’Audacity.
                               • Durant toutes les expériences, les élèves joueront la même note (par exemple un Do 3) avec
                                  le même volume sonore pour chaque instrument ; la seule variable étant l'instrument joué.

                               Mise en place de la problématique

                               Projection d’un extrait de la vidéo C’est pas sorcier « Accordons nos violons » (de 7 minutes 39
                               à 7 minutes 57) pour conduire les élèves à dégager la problématique.

                               Exemple de problématique : Qu’est-ce qui différence les sons émis par deux instruments de
                               musique qui jouent la même note ?

                               Réponse à la problématique

                               Les élèves ayant déjà, dans les activités précédentes, acquis les capacités à produire un son
                               avec le Piano Virtuel Midi, à l’enregistrer à l’aide d’Audacity, à analyser le signal produit et
                               à déterminer la valeur de fréquence de la note jouée. Il leur est donc possible répondre à la
                               problématique dans le cadre d’une démarche d’investigation au cours de laquelle, ils vont
                               réinvestir leurs acquis.

                               Exemple de démarche de résolution

                               Étapes possibles de la démarche
                               • Conception d’un protocole
                                 Les élèves élaborent leur démarche de résolution en autonomie. Ils doivent penser à enre-
                                 gistrer deux notes identiques (de même fréquence) produites avec un même volume par
                                 deux instruments différents et analyser les analogies et les différences entre les signaux
                                 produits. Comme les élèves travaillent en autonomie, il est demandé aux élèves de justifier
                                 leur protocole.
                               • Mise en œuvre du protocole
                                 Les élèves enregistrent avec audacity une note donnée, par exemple un Do3, produite par
                                 des orgues (organ bass), l’enregistrent dans leur dossier personnel puis ils agrandissent une
                                 partie du signal. Une capture d’écran est réalisée pour conserver une trace du signal.
                               • Analyse du signal en autonomie




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   9
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Détails de la démarche proposée

                               Les élèves effectuent un premier enregistrement.

                               Exemple : signal d’un un do3 produit par les orgues




                               L’objectif est que les élèves constatent que le même motif se répète à intervalles réguliers puis
                               qu’ils mesurent la fréquence.
                               • La fréquence f (en Hertz) correspond au nombre de fois qu'un motif se reproduit en 1 se-
                                 conde.
                               • Comme il est impossible de compter le nombre de motifs sur une seconde, les élèves
                                  doivent travailler sur un intervalle de temps plus réduit (par exemple 100 ms) et en déduire
                                  le nombre de motifs par seconde. Dans ce cas : il y a 26 motifs pendant 0,100 s, ce qui me
                                  donne une fréquence de 260 Hertz.
                               • Les orgues sont des instruments à vent. Dans les instruments à vent, c'est l'air qui vibre
                                  dans les tuyaux. Ici l'air vibre 260 fois par seconde.
                               Les élèves effectuent un deuxième enregistrement de la même note (ici Do3) avec une autre
                               instrument de musique.

                               Exemple : signal d’un do3 produit par un violon




                               Ils effectuent l’analyse du signal sonore produit par le violon et comparent l’aspect des deux
                               signaux sonores enregistrés.
                               • Pour le violon, il y a 26 motifs pendant 0,100 s donc la fréquence : f(Do3) = 260 Hz, on re-
                                  trouve la même fréquence que celle du Do3 joué par les orgues.
Retrouvez Éduscol sur
                               • Le violon est un instrument à corde. C'est la vibration de la corde du violon qui fait vibrer l’air
                                  contenu dans le violon et produit le son. Ici la corde vibre 260 fois par seconde.


   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   10
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                                    CONCLUSION
                                    Les deux signaux ont la même fréquence, c’est la même note mais le motif qui se répète est
                                    différent, c’est ce qui distingue le son émis par deux instruments instruments de musique
                                    différents.




                               Prolongements possibles
                               • Pour les groupes qui ont achevé cette analyse, le professeur peut demander comment les
                                  musiciens caractérisent les sons produit par un instrument de musique (hauteur ou fré-
                                  quence, timbre et intensité). Les élèves peuvent avoir accès à Internet pour y répondre.
                               • Il peut être demandé de rédiger, en fin de séance ou à la maison, en fonction des compé-
                                 tences ciblées :
                                  --une présentation du protocole conçu, l’analyse des résultats et la conclusion ;
                                  --une conclusion générale sur les différences et les similitudes entre une même note jouée
                                  par deux instruments de musique différents, ceci en utilisant les termes adaptés, soit un
                                  vocabulaire scientifique le plus précis possible.
                               • Le logiciel Audacity ayant une fonction analyse : spectre, il est envisageable de montrer que
                                  cette analyse permet de retrouver la fréquence mesurée, qui est la fréquence la plus faible
                                  des pics observés ou fréquence du fondamental. Cette analyse spectrale permet aussi de
                                  montrer la distinction des sons produits par deux instruments.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   11
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Activité 4 : Pourquoi des touches blanches et des touches
                               noires sur un piano ?
                               Cette activité constitue une activité de réinvestissement, mais, eu égard à l’appropriation, au
                               nombre de mesures et à leur exploitation, elle est assez longue et peut de ce fait être intégrée
                               dans le cadre d’un EPI.

                               Objectifs
                               • Mesurer des fréquences et construire les notions de ton et de demi-ton.
                               • Analyser des résultats expérimentaux.

                               Matériel
                               • Un ordinateur avec les logiciels Audacity et Piano Virtual Midy.
                               • Les notices d’utilisation d’Audacity et du Piano Virtual Midy.

                               Mise en place de la problématique




                                           Do


                               Problématique : Pourquoi y-a-t-il des touches blanches et noires sur le clavier d’un piano ?

                               Étude expérimentale autour des touches blanches
                               1. Compléter les cases en y associant le nom de la note correspondant.
                               2. Combien y-a-t-il de Do sur la partie du clavier représentée ci-dessus ? Est-ce la même note ?
                                   Proposer une démarche expérimentale pour le démontrer.
                               3. On dit que 2 Do consécutifs sont séparés par une octave. Que se passe-t-il en termes de
                                   fréquence lorsqu’on passe d’une octave à une autre ?
                               4. Mesurer1 les fréquences correspondant aux notes indiquées dans le tableau suivant et
                                   compléter le tableau suivant. Que remarque-t-on ?
                                                                                                                                                234567


           NOTES                  DO            RÉ            MI           FA           SOL           LA            SI           DO        RÉ
       Fréquence (Hz)             131
           Rapport




Retrouvez Éduscol sur

                               1. Ces mesures peuvent être réparties entre les différents groupes d’élèves.


   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016        12
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Reprise collective

                               À partir des deux valeurs des rapports de fréquence obtenues dans le tableau, le professeur
                               introduit la notion de ton et de demi-ton qui séparent les notes produites par deux touches
                               blanches consécutives et les élèves complètent le schéma du clavier suivant en précisant si
                               l’intervalle correspond à un ton ou à un demi-ton.




                               Étude expérimentale autour des touches noires
                               5. Émettre une hypothèse sur la présence et le positionnement de touches noires et la vérifier
                                   expérimentalement.




                               6. Compléter les cases en y associant le nom de la note correspondant à partir d’une
                               recherche documentaire.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   13
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Annexe 1 : installer les logiciels Audacity et piano Virtuel
                               midi
                               Audacity
                               Audacity est un enregistreur et un éditeur audio. Audacity permet d’enregistrer, de jouer,
                               d’importer et d’exporter des données en plusieurs formats dont WAV, AIFF et MP3. C’est un
                               logiciel libre, facile d’utilisation pour Windows, Mac OS X, GNU/Linux.

                               Page de téléchargement d’Audacity

                               Remarque : Pour enregistrer au format MP3, il est nécessaire de télécharger Lame MP3 pour
                               Audacity.

                               Piano Virtuel Midy

                                                                                Présentation et téléchargement

                                                                                Ce logiciel permet à l’ordinateur de « jouer « d’un grand
                                                                                nombre d’instrument différents, c’est un synthétiseur
                                                                                sur ordinateur. C’est un logiciel libre.
                                                                                Page de téléchargement de Piano Virtuel Midi

                               Configuration du périphérique d’enregistrement

                               On enregistrera les notes sur Audacity en utilisant la carte son ( Stéréo Mix) comme
                               périphérique d’enregistrement. Ce périphérique est initialement désactivé sur les ordinateurs
                               pour éviter le phénomène de « Larsen » , donc ne mettez pas le Stereo Mix trop fort (vous le
                               réglerez à 20% environ).

                                                                                Faites un clic droit sur l’icône du haut-parleur dans la
                                                                                zone de notifications (en bas de votre écran à droite) et
       Périphériques                                                            cliquez sur « Périphériques d’enregistrement ».
                             ↑




    d’enregistrement



                                                     ↑
                                         Icône du haut-parleur

                               Allez ensuite sur l’onglet Enregistrement. Effectuer un clic droit sur la liste : Afficher les
                               périphériques désactivés (et déconnectés par la même occasion).




                                                                                N’oubliez pas de l’activer maintenant en effectuant un clic
                                                                                droit sur Stéréo Mix : Activer.
                                                                         ↑




                                                                                Votre entrée Stéréo Mix devrait apparaître dans vos
                                                                                applications d’enregistrement.


Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016      14
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Annexe 2 : notice d’utilisation d’Audacity
                               Enregistrer un son
                               L’enregistrement d’un son avec Audacity est une opération très simple. Il suffit que votre
                               ordinateur soit équipé d’une carte son avec au moins une entrée microphone.
                               Réaliser un enregistrement
                                                                    Cliquez sur le bouton jaune
                                                                   pour arrêter l’enregistrement.
                                                                                  ↑



                                                          ↑                                                            ↑
                                      Cliquez sur le bouton bleu pour faire une                               Cliquez sur le bouton
                                     pause. Pour redémarrer l’enregistrement,                                 rouge pour démarrer
                                          cliquez à nouveau sur ce bouton.                                      l’enregistrement.

                               Conseils pour paramétrer

                               En enregistrant le son en mono, il n’y a qu’une seule piste, l’exploitation sera plus facile. En
                               cas de saturation (amplitude trop grande), il faut baisser le niveau du micro. Une fréquence
                               d’échantillonnage de 44100 Hz semble adaptée.




                                                                                                                                           ↑
                                                            ↑                                            ↑
                                                           Choix                                 Enregistrer le son                         Niveau
                                                          du micro                                   en mono                               du micro


                               Enregistrement du fichier
                               Le signal sonore peut être finalement stocké sous la forme d’un fichier d’extension .wav. Pour
                               cela, allez dans le menu Fichier > Exporter > WAV signé 16 bits PCM.

                               Remarque : vous pouvez également l’enregistrer au format MP3.
                               Pour aller plus loin
                               Il est également possible de mettre un niveau de déclenchement pour enregistrer le son. Cette
                               fonction est activée avec le menu : Transport > Enregistrement automatique. Le réglage du niveau
                               est accessible par : Transport > Niveau de l’enregistrement automatique.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016         15
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Analyser un son

                               Agrandir un signal, zoomer




                                                              ↑
                                                                          La loupe permet de zoomer sur l’axe
                                                                           des abscisses (clic gauche et droit)

        Sur l’axe des
                                  ↑



       ordonnées, on
     sélectionne (clic
    gauche maintenu
     appuyé) la partie
                                                                                                                       ↑
         que l’on veut
             agrandir                                                                                  On tire vers le bas sur la fenêtre
                                                                                                                pour l’agrandir.




                               Une fois le signal enregistré, on peut l’agrandir en amplitude. Puis on peut zoomer en utilisant
                               la loupe.

                               Remarque : après avoir effectués divers zoom, il peut être difficile de s’y retrouver. Il suffit
                               alors d’afficher la courbe dans son ensemble (affichage : zoom normal).


                               Déterminer la fréquence d’un son

                               On visualise les motifs qui se répètent à l’identique à intervalles de temps réguliers si le
                               signal est périodique. On peut mesurer à l’aide du curseur la durée d’un intervalle de temps et
                               compter le nombre de motifs identiques sur cet intervalle. On en déduit le nombre de motifs
                               par seconde (fréquence en Hertz).
                                                                       ↑




                                                                                 Curseur
                                                                                 ↑




                                                                                            En sélectionnant durée, on voit que la
                                                                                             durée est de 38 ms pour 10 motifs


Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016    16
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Il est également possible de trouver la fréquence en traçant le spectre du signal. Il faut tout
                               d›abord afficher la courbe dans son ensemble (affichage : zoom normal)/ Sélectionner une
                               partie de la courbe puis faire analyse : spectre.




                                                                                                                   On place le curseur sur le




                                                                                                        ↑
                                                                                                                      pic du fondamental




                                                                                          On choisit une taille assez grande
                                                                                          pour enlever les pics secondaires
                                     On lit la valeur de la fréquence                                     ↑
                                                                           ↑

                                            crête. Ici f = 262 Hz

                                                                                                           ↑
                                                                                                On choisit une échelle
                                                                                                    logarithmique




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016        17
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               Annexe 3 : notice d’utilisation du Piano Virtuel Midi
                               Pour enregistrer une note jouée par l’instrument virtuel
                               • Lancer Piano Virtuel Midi.
                               • Sélectionner ensuite l’instrument à étudier. Il est plus facile de travailler avec des instru-
                                  ments à vent qui permettent de tenir la note dans le temps. Pour cet exemple on a choisi «
                                  Trumpet » (une trompette).
                               • Choisir la note à jouer : ici la note Do3 (Le Do de la 3e octave). Sur le clavier figurent des
                                  chiffres en orange allant de 0 jusqu’à 7 : ce sont les numérotations des octaves.




                                                                                       ↑
                                                                                                                Trumpet


                                                                                                                Change le volume donc




                                                                                                        ↑
                                                                                                                l’amplitude du signal




                                                                                                 ↑
                                                                                                                Quand on appuie sur cette
                                                                                                                touche, la trompette joue en Do3



                               • Lancer Audacity.
                               • Sélectionner le périphérique d'enregistrement.
                               • Lancer l’enregistrement sur Audacity (bouton rond rouge) puis jouer la note Do3 sur virtuel
                                  piano pendant quelques secondes et arrêter ensuite l’enregistrement (bouton carré jaune).




                                                  ↑                         ↑
                                  Périphérique d’enregistrement             Son
                                            Stéréo Mix                      Mono



                               On obtient l’enregistrement suivant que l’on peut exploiter par la suite.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016     18
  CYCLE   4    I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement




                               En zoomant :




                               Remarque : pour enregistrer la gamme, jouer les notes les unes après les autres en laissant à
                               chaque fois un temps de silence pour pouvoir les distinguer sur l’enregistrement.




Retrouvez Éduscol sur




   eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016   19
