2eme Expérience :


Maintenant que l'on vient d'affirmer que la voix varie en fonction des résonateurs, on cherche si c'est la forme ou le volume qui y joue un rôle.

Pour cela, on va servir d'un résonateur d'Helmholtz.

Le résonateur d'Helmholtz est une cavité résonnante, c'est-à-dire une cavité qui amplifie le son qu'elle reçoit pour certaines valeurs de fréquence qui sont toutes multiples de la fréquence fondamentale. En résumé, c'est un système qui permet de renforcer le son à des fréquences précises seulement.

 

Schéma d'un résonateur :

avec S = Section de l'ouverture et l = longueur

On trouve dans la littérature la relation entre la fréquence fondamentale, S, l et V. Puis, par le biais d'une démonstration qui n'est pas de notre niveau, on trouve que

f1² = cste* S

       l*V

La fréquence dépend donc du volume V si S et l sont constants.

Elle dépend également de S et de l si le volume V est constant.

 

Pour représenter ce résonateur, on utilise plusieurs bouteilles en plastique de différentes formes et de différents volumes.

Liste du matériel : un GBF (Générateur à Basse Fréquence), un Haut Parleur, les Bouteilles Perforées à la base et un micro.

L'expérience consiste à brancher sur le GBF le haut parleur. On place ensuite devant celui-ci une des bouteille perforée dans laquelle on insère le micro par le trou à la base. Le micro est branché à l'ordinateur. Puis, on fait passer un son à travers la bouteille que le micro enregistre sur Synchronie.

On cherche alors la fréquence pour laquelle la courbe acoustique est une sinusoïde, puis on la mesure à l'aide de l'analyse de Fourier pour trouver sa fréquence fondamentale.

 

Photo Montage

On commence tout d'abord par vérifier si le son émis varie en fonction du volume des cavités de résonance. Pour cela, on utilise 3 bouteilles qui possède le même embout (étant la première « chose » que rencontre le son, c'est lui qui fait varier la fréquence) mais qui sont différentiable par leur volumes :

 

 

Résultats  

 

On trace donc la courbe f ²=f(1/V)

  

 

 

 

On obtient une droite. Le volume des résonateurs influence donc sur le son émis. En effet, plus la cavité est volumineuse, moins la fréquence est élevée.

 

La 2eme partie de cette expérience consiste à vérifier si la variation de la forme des résonateurs a un lien avec la variation du son émis. Cette fois-ci, on se sert de 4 bouteilles qui ont le même volume mais sont différentiable par leur forme :

 

Résultats :

On ne peut pas tracer de courbe mais on peut conclure que la forme influence également sur le son émis, sans loi physique.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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