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Battements – deux sons de fréquences voisines

PhysiqueOscillations et ondes16–17 ans

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Deux sons purs de fréquences voisines f₁ et f₂ s'additionnent et produisent des battements : l'intensité du son résultant augmente et diminue régulièrement à la fréquence de battement |f₁ − f₂|. Les graphiques montrent chaque onde, leur somme et l'enveloppe exacte, avec une barre d'intensité qui pulse au rythme de l'enveloppe ; appuyez sur le bouton haut-parleur pour entendre les deux sons. Une tâche d'accordage vous demande de régler f₂ jusqu'à la disparition des battements.

Leçon : Superposition de deux sons de fréquences voisines – battements

Ce qu’elle montre

Quand deux ondes sonores de fréquences légèrement différentes se rencontrent, elles s'additionnent à chaque instant. Leur déphasage varie régulièrement, si bien que les ondes se renforcent puis s'annulent en partie, et l'intensité augmente puis diminue. Cette pulsation s'appelle des battements, et sa fréquence est égale à la différence |f₁ − f₂|. Pour des amplitudes égales, la somme est une onde de fréquence moyenne (f₁ + f₂)/2 dont l'amplitude varie lentement en suivant l'enveloppe. Les musiciens utilisent les battements pour accorder : ils ralentissent quand deux notes se rapprochent et disparaissent quand elles coïncident.

Mode d’emploi

Commencez avec la paire 440 / 442 Hz et regardez la barre d'intensité pulser deux fois par seconde pendant que le graphique de la somme gonfle puis se resserre. Essayez 440 / 444 Hz et 440 / 450 Hz, puis utilisez les boutons − et + pour changer la Fréquence f₂ par pas de 0,5 Hz. Diminuez l'Amplitude A₂ : les battements ne retombent plus jusqu'au silence. Choisissez Zoom 20 ms dans l'Axe du temps pour voir chaque oscillation, puis appuyez sur Tâche d'accordage.

Paramètres modifiables

  • Fréquence de la source 1 (f₁) 200–1000 Hz
  • Fréquence de la source 2 (f₂) 200–1000 Hz
  • Amplitude de la source 1 (A₁, relative) 0–1
  • Amplitude de la source 2 (A₂, relative) 0–1
  • Axe du temps Automatique (quelques périodes de battement), Fenêtre de 1 s, Fenêtre de 4 s, Zoom 20 ms (oscillations une à une)
  • Commencer par la tâche d'accordage

Questions à explorer

  1. Deux diapasons de 256 Hz et 260 Hz sonnent ensemble. Combien de battements entendez-vous par seconde ?
  2. Pourquoi les battements ne retombent-ils jamais au silence complet quand les deux amplitudes sont différentes ?
  3. En accordant une corde sur une note de référence, les battements ralentissent. La corde se rapproche-t-elle de la bonne note ?

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