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Rêves Vision
Première STI2D

Comparer deux signaux audio (graves et aigus)

Énoncé

Dans une appli de streaming, un égaliseur affiche deux notes audio modélisées par des signaux sinusoïdaux. La note grave a une fréquence f1=110f_1 = 110 Hz ; la note aiguë a une fréquence f2=440f_2 = 440 Hz. 1) Calculer la période de chaque signal (en arrondissant à 0,010{,}01 ms). 2) Quel signal a la plus grande période ? 3) Comparer les deux périodes : par combien faut-il multiplier la plus courte pour obtenir la plus longue ?
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. La période et la fréquence sont liées par une formule très simple : T=1fT = \dfrac{1}{f}. Attention aux unités, le résultat est en secondes.
  2. Pour comparer les deux périodes sans calculer d'arrondi, écris le rapport T1T2\dfrac{T_1}{T_2} et simplifie : il vaut f2f1\dfrac{f_2}{f_1}.

Mode élève : cherche d'abord par toi-même (les coups de pouce sont là pour t'aider), puis passe en vue « Corrigé » pour vérifier.

Voir le corrigé détaillé
  1. 1. Période de la note grave

    La période et la fréquence sont inverses l'une de l'autre : T=1fT = \dfrac{1}{f}. Pour la note grave : T1=1f1=11100,00909T_1 = \dfrac{1}{f_1} = \dfrac{1}{110} \approx 0{,}00909 s, soit environ 9,099{,}09 ms.
  2. 2. Période de la note aiguë

    De même pour la note aiguë : T2=1f2=14400,00227T_2 = \dfrac{1}{f_2} = \dfrac{1}{440} \approx 0{,}00227 s, soit environ 2,272{,}27 ms.
  3. 3. Comparer les périodes

    On compare : 9,099{,}09 ms >2,27> 2{,}27 ms, donc c'est la note grave (la plus basse fréquence) qui a la plus grande période. C'est logique : plus la fréquence est basse, plus chaque oscillation dure longtemps.
  4. 4. Établir le facteur entre les deux périodes

    Comparons exactement à l'aide des fréquences : T1T2=f2f1=440110=4\dfrac{T_1}{T_2} = \dfrac{f_2}{f_1} = \dfrac{440}{110} = 4. On retrouve l'idée que la note aiguë oscille 44 fois plus vite. La note grave a la plus grande période (T19,09T_1 \approx 9{,}09 ms contre T22,27T_2 \approx 2{,}27 ms), exactement 44 fois celle de la note aiguë : T1=4×T2T_1 = 4 \times T_2.
Réponse finale
T1=11109,09 ms;T2=14402,27 ms;T1=4×T2T_1 = \dfrac{1}{110} \approx 9{,}09 \ \text{ms} \quad ; \quad T_2 = \dfrac{1}{440} \approx 2{,}27 \ \text{ms} \quad ; \quad T_1 = 4 \times T_2

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