Son et musique

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Pour chaque phrase, coche la seule réponse juste.

1. 1.Plus la fréquence d’un son est grande, plus ce son est perçu…

   0.5 pt
   • aigu
   • grave
   • fort
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   aigu

   La fréquence fixe la hauteur : une grande fréquence donne un son aigu. « Fort » relève de l’intensité, une autre grandeur.

2. 2.Pour qu’un son soit plus fort, il faut augmenter…

   0.5 pt
   • sa fréquence
   • l’amplitude de la vibration
   • le nombre d’harmoniques
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   l’amplitude de la vibration

   L’intensité dépend de l’amplitude ; changer la fréquence changerait la note, pas la force du son.

3. 3.Un son très grave…

   0.5 pt
   • est forcément faible
   • peut être assourdissant
   • est forcément fort
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   peut être assourdissant

   Hauteur et intensité sont indépendantes : un son grave peut être très fort, un son aigu à peine audible.

4. 4.$f_1$ étant la fondamentale, l’harmonique de rang 3 vaut…

   0.5 pt
   • $f_1+3$
   • $3\times f_1$
   • $f_1÷3$
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   $3\times f_1$

   Les harmoniques ont des fréquences multiples entières de la fondamentale : rang $n$, fréquence $n\times f_1$.

5. 5.Deux instruments jouent la même note, aussi fort l’un que l’autre. À l’oreille, on les distingue grâce…

   0.5 pt
   • à leur timbre
   • à leur hauteur
   • à leur fondamentale
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   à leur timbre

   Même note, donc même fondamentale et même hauteur ; ce qui diffère, c’est la répartition des intensités entre harmoniques.

6. 6.Deux notes séparées d’une octave portent le même nom. La fréquence de la plus aiguë vaut…

   0.5 pt
   • le double de l’autre
   • la moitié de l’autre
   • le triple de l’autre
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   le double de l’autre

   L’octave correspond au rapport 2 : monter d’une octave, c’est multiplier la fréquence par deux.

7. 7.Pour monter d’une quinte, on multiplie la fréquence par…

   0.5 pt
   • $2$
   • $\frac{3}{2}$
   • $\frac{2}{3}$
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   $\frac{3}{2}$

   La quinte correspond au rapport 3/2 ; le rapport 2 est celui de l’octave.

8. 8.Dans la construction d’une gamme, ramener une note dans l’octave de départ, c’est…

   0.5 pt
   • diviser sa fréquence par deux, autant de fois que nécessaire
   • soustraire une quinte
   • multiplier sa fréquence par deux
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   diviser sa fréquence par deux, autant de fois que nécessaire

   Diviser par deux fait descendre d’une octave : la note garde son nom et revient dans l’intervalle voulu.

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Complète le texte avec les mots de la banque. Deux mots ne servent pas.

1. 1.Une note jouée par un instrument se compose d’abord d’un son de base, la ,

   0.5 pt
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   fondamentale

   Le son de base d’une note, celui de plus basse fréquence, s’appelle la fondamentale.

2. 2.accompagnée d’autres sons, les .

   0.5 pt
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   harmoniques

   Une note n’est jamais un seul son : la fondamentale est accompagnée d’harmoniques.

3. 3.Les fréquences de ces sons sont des multiples de celle du son de base.

   0.5 pt
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   entiers

   Harmonique de rang $n$ : fréquence égale à $n$ fois celle de la fondamentale, avec $n$ entier.

4. 4.Plus la fréquence du son de base est grande, plus la note est .

   0.5 pt
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   aiguë

   La hauteur perçue est celle de la fondamentale, et une fréquence plus grande donne un son plus aigu.

5. 5.La façon dont l’intensité se partage entre tous ces sons donne le de l’instrument.

   0.5 pt
   Voir la correction

   timbre

   Le timbre vient de la répartition des intensités entre harmoniques : c’est lui qui distingue deux instruments.

6. 6.Deux sons dont les fréquences sont dans un rapport sonnent bien ensemble.

   0.5 pt
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   simple

   L’octave (rapport 2) et la quinte (rapport 3/2) sont des rapports simples : ils sonnent bien.

7. 7.En enchaînant de tels intervalles, on construit une .

   0.5 pt
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   gamme

   Une gamme s’obtient en enchaînant ces intervalles, puis en ramenant les notes dans une même octave.

8. 8.L’écart entre quintes et octaves ne s’annule jamais : toute gamme est donc un .

   0.5 pt
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   compromis

   L’écart entre quintes et octaves ne s’annule jamais : chaque gamme doit le répartir, d’où le compromis.

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Relie chaque mot à sa définition par un trait, puis recopie la lettre dans la case. Une définition ne sert pas.

• AIntervalle qui multiplie une fréquence par 3/2.
• BCaractère d’un son, aigu ou grave, fixé par sa fréquence.
• CSon de plus basse fréquence d’une note, dont les autres raies sont des multiples.
• DCe qui distingue un murmure d’un cri, sur la même note.
• EÉcart entre deux notes de même nom, la plus aiguë ayant une fréquence double.
• FQualité qui fait reconnaître un violon d’une trompette sur une même note.

1. 1.Hauteur

   0.5 pt
   Voir la correction

   B

   La hauteur dit si un son est aigu ou grave, et elle dépend de la fréquence.

2. 2.Intensité

   0.5 pt
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   D

   Murmure et cri peuvent avoir la même hauteur : ce qui change, c’est l’intensité, liée à l’amplitude de la vibration.

3. 3.Timbre

   0.5 pt
   Voir la correction

   F

   Sur une même note, deux instruments diffèrent par la répartition des intensités entre harmoniques : c’est le timbre.

4. 4.Octave

   0.5 pt
   Voir la correction

   E

   L’octave double la fréquence, et la note obtenue porte le même nom.

5. 5.Quinte

   0.5 pt
   Voir la correction

   A

   La quinte multiplie la fréquence par 3/2 ; la définition C, intruse, est celle de la fondamentale.

Lire un enregistrement

Observe le document 1, puis réponds aux questions.

1. 1.Lequel des signaux A et B a la plus grande amplitude ? Lequel de ces deux sons est le plus fort ?

   1 pt
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   A dans les deux cas.

   La courbe de A s’écarte davantage de l’axe : son amplitude est plus grande, et c’est l’amplitude qui règle l’intensité.

2. 2.Compte les oscillations complètes de A, puis celles de B, sur toute la durée. Lequel des deux sons est le plus aigu ?

   1 pt
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   A : 3 oscillations ; B : 6. B est le plus aigu.

   Pendant la même durée, B oscille deux fois plus : sa fréquence est plus grande. B est à la fois plus aigu et moins fort que A : hauteur et intensité sont indépendantes.

3. 3.Dans quel rapport sont les fréquences de B et de A ? Quel intervalle musical sépare ces deux sons ?

   1 pt
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   Un rapport 2 : B sonne une octave au-dessus de A.

   $6÷3=2$ : la fréquence de B est le double de celle de A, ce qui définit l’octave.

4. 4.Le signal C se répète autant de fois que A pendant la même durée, mais sa forme diffère. C a-t-il la même hauteur que A ? Qu’est-ce qui les distingue ?

   1.5 pt
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   Même hauteur ; c’est le timbre qui change.

   C et A ont la même fondamentale, donc la même hauteur. C contient en plus une harmonique : la répartition des intensités n’est pas la même, d’où un autre timbre.

Calculer des fréquences

Le spectre ci-dessous est celui d’une note de fondamentale 220 Hz. Écris dans les cases A, B et C la fréquence de chaque raie, puis écris la lettre O au-dessus de la raie qui sonne une octave au-dessus de la fondamentale, et la lettre Q au-dessus de la raie qui sonne une quinte au-dessus de la raie A.

Les cases de la figure sont les questions. La correction, case par case :

1. 1.Case A — raie de rang 2

   1 pt
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   440 Hz

   $2\times 220=440$ : l’harmonique de rang 2 a une fréquence double de la fondamentale.

2. 2.Case B — raie de rang 3

   1 pt
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   660 Hz

   $3\times 220=660$ : la raie de rang 3 vaut trois fois la fondamentale.

3. 3.Case C — raie de rang 4

   1 pt
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   880 Hz

   $4\times 220=880$ : la raie de rang 4 vaut quatre fois la fondamentale.

4. 4.Lettre O — l’octave au-dessus de la fondamentale

   1 pt
   Voir la correction

   Au-dessus de la raie A, à 440 Hz.

   $220\times 2=440$ : l’harmonique de rang 2 sonne exactement une octave au-dessus de la fondamentale.

5. 5.Lettre Q — la quinte au-dessus de la raie A

   1 pt
   Voir la correction

   Au-dessus de la raie B, à 660 Hz.

   $440\times 3÷2=660$ : la raie de rang 3 est la quinte de la raie de rang 2.