Partie SIN
La musique est de nos jours principalement enregistrée sur des supports numériques.
Pour rechercher comment avoir la meilleure écoute d’une musique à partir d’une piste audio numérique, il est nécessaire de comprendre comment un fichier audio numérique est codé et quels sont les paramètres qui influencent sa qualité.
Nous étudierons aussi la conversion analogique-numérique pour comprendre comment une piste audio analogique peut être numériser.
01 – Etude expérimentale – Analyse numérique du son
Dans cette étude, vous analyserez des pistes audio numériques simples sur Audacity pour comprendre leur fabrication puis vous étudierez la façon dont est codé un fichier audio numérique.
Consigne : Répondre directement sur le document Word à la suite des questions avec une couleur distincte. Lorsque vous avez terminé vous devrez envoyer le fichier Word exporté en PDF à votre professeur sur le cahier de texte Eclat dans « travail à faire ».
A la fin de cette activité, vous devrez préparer, pour la prochaine séance, un oral de 3 minutes sans support de présentation sur la question suivante :
De quelle façon est codé un fichier audio numérique WAV ?
Pour y répondre, vous vous appuierez sur l’activité qui vient d’être effectuée.
02 – Etude expérimentale – Analyse de la compression audio
Dans cette étude, vous analyserez la compression audio avec le format MP3.
Consigne : Répondre directement sur le document Word à la suite des questions avec une couleur distincte. Lorsque vous avez terminé vous devrez envoyer le fichier Word exporté en PDF à votre professeur sur le cahier de texte Eclat dans « travail à faire ».
A la fin de cette activité, vous devrez préparer, pour la prochaine séance, un oral de 3 minutes sans support de présentation sur la question suivante :
Quels sont les paramètres influençant la qualité des fichiers audio numériques ?
Pour y répondre, vous vous appuierez sur l’activité qui vient d’être effectuée.
3 – Etude expérimentale – Traitement du signal Matlab
Dans cette étude, vous analyserez des montages sur Matlab – Simulink pour effectuer des opérations de traitement du signal.
Consigne : Répondre directement sur le document Word à la suite des questions avec une couleur distincte. Lorsque vous avez terminé vous devrez envoyer le fichier Word exporté en PDF à votre professeur sur le cahier de texte Eclat dans « travail à faire ».
4 – Mini projet – Fabrication d’un contrôleur audio
Le but de ce mini-projet est de réaliser un instrument de musique numérique à l’aide d’un buzzer et de 2 commandes.
Consigne : Réaliser le mini-projet en indiquant en parallèle votre démarche ainsi qu’en regroupant toutes les informations nécessaires à la compréhension des capteurs, des actionneurs, des programmes, etc.
Contraintes
- Le tempo de base sera de 120 BPM soit 120 temps par minutes.
- Le son sera restitué par un buzzer (pour en apprendre plus sur ce module et son utilisation voici une vidéo youtube https://www.youtube.com/watch?v=XBqvG6R1ueA et un exemple Arduino dans Fichiers–>Exemples–>Digital–>ToneMelody avec une liste des notes sur le lien indiqué dans le programme https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples/toneMelody)
- Un capteur à ultrason permettra de contrôler la fréquence de la note (de C1 à C4).
- Un potentiomètre permettra de choisir combien de note devront être jouées sur 8 temps (de 1 à 16 notes).
Améliorations possibles
- Intégrer un bouton poussoir permettant de mettre en pause ou de reprendre le programme.
- Une application web permettant de remplacer le bouton poussoir et le potentiomètre.
5 – Mini projet – Stroboscope connecté
Un stroboscope est une source de lumière intermittente. En général, il « flash » en rythme avec la musique. Pour cela il est donc nécessaire d’effectuer une prise de son. Souvent cette prise de son ce met avec un microphone intégré au stroboscope mais souvent la source sonore n’est pas au même emplacement.
Le but de ce mini-projet est de simuler le fonctionnement d’un stroboscope avec une led et de le piloter via un microphone distant.
Consigne : Réaliser le mini-projet en indiquant en parallèle votre démarche ainsi qu’en regroupant toutes les informations nécessaires à la compréhension des capteurs, des actionneurs, des programmes, etc.
Contraintes
- Un premier esp32 permettra de simuler le stroboscope grâce à une led.
- Un deuxième esp32 permettra d’effectuer la prise de son via un microphone.
- Les deux ESP32 communiquerons ensemble grâce au protocole ESP-NOW (voir tuto https://randomnerdtutorials.com/esp-now-esp32-arduino-ide/).
- Un fois les ESP32 placés à une distance l’un de l’autre de 10 mètres, la led devra s’éclairer à chaque claquement de doigt effectué devant le microphone.
Amélioration possibles
- Une application web permettant de gérer manuellement la fréquence d’éclairage du stroboscope.