Chapitre 5 Émetteurs et récepteurs sonores

Chapitre 5 Émetteurs et récepteurs sonores Manuel pages 79 à 96 Choix pédagogiques Ce chapitre est dans la continuité du chapitre précédent «Instruments de musique» du thème «Son et musique». En effet, si l Homme a développé des instruments de musique pour émettre des sons harmonieux, il a aussi utilisé sa voix et il a pu mettre au point des moyens techniques permettant d enregistrer des sons et de les écouter dans les meilleures conditions possibles. L élève est ainsi amené à développer trois activités essentielles chez un scientifique : la pratique expérimentale ; l analyse et la synthèse de documents scientifiques ; la résolution de problèmes scientifiques ; en étudiant les mots clés suivants : «voix» et «acoustique physiologique» ; «microphone», «enceintes acoustiques» et «casque audio» ; «reconnaissance vocale». Page d ouverture Dans les studios d enregistrement, les chanteurs utilisent des moyens techniques de plus en plus perfectionnés pour enregistrer leurs chansons. La description de la photographie d ouverture doit permettre aux élèves d évoquer la problématique de l émission et de la réception sonore. Les élèves devront également s interroger sur l enregistrement et le traitement des sons reçus. Nathan 2012 1 / 14

Activités Activité expérimentale 1. Des amplificateurs pour baladeur Commentaires Cette activité expérimentale sur les amplificateurs se base sur le mot-clé «enceintes acoustiques» en comparant une véritable enceinte avec une caisse de résonance. Elle inclut une démarche de résolution de problèmes et une simulation afin de mettre en place les compétences expérimentales: «s approprier», «analyser», «réaliser et valider». De plus, elle propose aux élèves de réfléchir à l empreinte environnementale laissée par ces instruments. Enfin, elle permet de travailler la compétence «communiquer» en demandant aux élèves à la fin de l activité de se mettre à la place d un vendeur pour vendre les deux amplificateurs présentés. Réponses 1. Interpréter les documents a. L enceinte Zeppelin consomme le plus d énergie électrique lors de son fonctionnement. L ibamboo Speaker n en consomme pas du tout. b. L ibamboo Speaker n est pas alimenté en électricité : c est donc un amplificateur sonore passif. c. L enceinte Zeppelin amplifie tous les sons quelle que soit leur fréquence. Démarche de résolution de problèmes Imaginer des pistes Il est possible de modéliser plusieurs ibamboo Speaker en salle de Travaux Pratiques avec des tuyaux en matière plastique de longueurs différentes. La musique émise par l iphone peut être modélisée par le son émis par un haut-parleur relié à un GBF. Choisir une méthode Un protocole expérimental permettant de modéliser le fonctionnement de plusieurs ibamboo Speaker amplifiant la musique émise par un iphone peut être le suivant : placer un haut-parleur relié à un GBF à l extrémité d un tuyau en plastique de longueur et de rayon donné ; placer un microphone relié à une interface d acquisition informatique ou à un oscilloscope à l autre extrémité du tuyau ; régler le GBF afin que le haut-parleur émettent un son de fréquence donné ; faire varier la fréquence du son émis et observer les variations de l amplitude du signal sonore reçu par le microphone (afin de répondre à la question : «L ibamboo Speaker amplifie-t-il tous les sons quelle que soit leur fréquence?») ; faire varier la longueur du tuyau et observer les variations de l amplitude du signal sonore reçu par le microphone (afin de répondre à la question : «L amplification sonore obtenue estelle reproductible d un appareil à l autre?»). Remarque : d autres protocoles expérimentaux sont possibles. Nathan 2012 2 / 14

Mettre en œuvre une méthode Les résultats obtenus sont les suivants : l amplitude du signal sonore reçu par le microphone varie lorsque la fréquence du son émis varie ; l amplitude du signal sonore reçu par le microphone varie lorsque la longueur du tuyau varie ; Porter un regard critique sur un résultat D après les résultats expérimentaux obtenus : l ibamboo Speaker n amplifie pas tous les sons quelle que soit leur fréquence car l amplitude du signal sonore reçu par le microphone varie lorsque la fréquence du son émis varie ; l amplification sonore obtenue n est pas reproductible d un appareil à l autre car tous les appareils n ont pas exactement la même longueur (d après le document 2) et car l amplitude du signal sonore reçu par le microphone varie lorsque la longueur du tuyau varie. Cependant, on peut penser que les variations de longueur entre deux ibamboo Speaker sont faibles et que cette différence n est donc pas vraiment audible pour un être humain. Pour aller plus loin La simulation informatique proposée permet de faire un bilan avec les élèves de la démarche de résolution de problèmes effectuée précédemment en modifiant à nouveau sur cette simulation la longueur du tuyau (et la position du microphone) ainsi que la fréquence du signal émis et en observant l amplitude des variations de pression dans le tuyau. 2. Effectuer une recherche L amplificateur ayant l empreinte environnementale la plus faible semble être l ibamboo Speaker étant donné qu il est uniquement en bambou alors que l enceinte Zeppelin est constituée de nombreux constituants électroniques. Toutefois, l empreinte environnementale de l ibamboo n est pas nulle car il ne faut notamment pas oublier le transport, l usinage et l emballage de cet appareil. Pour en savoir plus Pour plus d informations sur le bilan carbone, il est possible de consulter le site de l ADEME ou le site de l Association Bilan carbone : http://www2.ademe.fr/servlet/getdoc?cid=96&m=3&id=79287&ref=24691&p1=b http://www.associationbilancarbone.fr/ Remarque : cette recherche peut être l occasion de travailler sur la problématique de l émission des gaz à effet de serre dans l atmosphère. 3. Conclure et communiquer a. D après la définition d une enceinte acoustique indiquée dans la partie «Découverte» de ce chapitre, seule l enceinte Zeppelin est réellement une enceinte. L ibamboo Speaker est plutôt une caisse de résonance comme on en trouve dans les instruments de musique. b. Il faut conseiller à une personne souhaitant organiser des soirées dansantes d acheter l enceinte Zeppelin car elle permet d augmenter considérablement l intensité sonore quelle que soit la musique émise, ce qui permettra à tous les danseurs de bien entendre la musique. De plus, on peut vanter son design «branché» Nathan 2012 3 / 14

L ibamboo Speaker est plutôt à conseiller à la personne souhaitant écouter quelques morceaux de musique le soir dans sa chambre avant de s endormir car elle n a pas besoin d un son très amplifié. De plus, cet amplificateur peut s intégrer sans problème dans une chambre à coucher sans pour autant occuper tout l espace Remarque : pour développer la communication orale, il est possible de demander à des élèves de «faire du théâtre» en proposant à un élève de jouer le vendeur et à un autre élève de jouer l acheteur plus ou moins hésitant. Nathan 2012 4 / 14

Activité expérimentale 2. Une sonnerie réservée aux moins de 25 ans Commentaires Cette activité expérimentale permet d examiner les mots-clés : «acoustique physiologique», «microphone» et «enceintes acoustiques» en proposant une étude des sonneries qui sont à la fois «pour» et «contre» les jeunes. Comme l activité précédente, elle inclut une démarche de résolution de problèmes et elle demande aux élèves de communiquer leurs résultats à l oral et à l écrit afin de travailler l ensemble des compétences expérimentales. Réponses Démarche de résolution de problèmes Imaginer des pistes a. Le type de son entendu uniquement par les jeunes est un son très aigu, c est-à-dire ayant une fréquence très élevée (entre 17 khz et 18 khz). b. La sonnerie «pour les jeunes» et le son émis émis par le boitier sonore «anti-jeunes» ont la même fréquence élevée mais le niveau d intensité sonore (ou l intensité sonore) du son émis par le boitier sonore «anti-jeunes» est beaucoup plus élevé(e) que celui (ou celle) de la sonnerie de téléphone portable «pour les jeunes». Choisir une méthode Le protocole expérimental permettant de produire une sonnerie de téléphone portable audible uniquement pour les jeunes, puis un son émis par un boîtier sonore «anti-jeunes» peut être le suivant : vérifier que les bandes passantes des haut-parleurs et des microphones utilisés comprennent des sons très aigus entre 16 khz et 20 khz ; relier un haut-parleur à un GBF ; placer un microphone relié à un oscilloscope face au haut-parleur ; régler le GBF de telle sorte que le haut-parleur émette un son audible par tous de fréquence 1 khz ; augmenter progressivement la fréquence du son émis jusqu à ce que le son ne soit plus audible par les personnes les plus âgées alors qu il reste audible pour les personnes plus jeunes (il est possible de vérifier que le haut-parleur fonctionne toujours en observant l oscillogramme) ; noter la valeur de cette fréquence. Pour modéliser un son émis par un boitier sonore «anti-jeunes», augmenter le l amplitude du signal afin d élever son niveau d intensité sonore jusqu à la limite du supportable. Attention : veillez à rester dans des niveaux d intensité acceptables afin de ne pas endommager les tympans des élèves! Il peut être utile d utiliser un sonomètre pour vérifier cela (à condition bien sûr que cet appareil fonctionne pour les fréquences élevées). Remarque : suivant le matériel utilisé, d autres protocoles expérimentaux sont possibles. Vérifier un résultat D après le document 6, le boîtier «anti-jeunes» émet un son de fréquence comprise entre 17 et 18 khz. Cependant, d après les résultats obtenus, la plupart des personnes de plus de 25 ans entendent encore des sons dans cet intervalle de fréquence. La fréquence du son entendu uniquement par les jeunes est plutôt supérieure à 19 khz. Nathan 2012 5 / 14

Porter un regard critique sur un résultat La sonnerie audible uniquement pour les jeunes est appelée «ultrasonnerie» sur les sites de téléchargement. Or un ultrason est un son de fréquence supérieure à 20 khz inaudible par les êtres humains. Ce terme n est donc pas correct car ce son est audible par les jeunes hommes et les jeunes femmes. Communiquer a. Le boîtier sonore «anti-jeunes» peut être dangereux pour les adolescents car le niveau d intensité sonore élevé du son émis peut endommager de façon irréversible les tympans. Il peut être encore plus dangereux pour les enfants et les nourrissons car les adolescents entendant ce bruit ont la possibilité de s éloigner du boitier alors que les enfants et les nourrissons restent forcément à côté de leurs parents qui eux n entendent pas ce son et ne cherchent donc pas à s éloigner! b. L objectif de cette question est surtout de lancer un débat entre les élèves et d expliquer le sens du mot «éthique». Il est également possible de séparer la classe en opposants et en partisans de ce boitier afin d obliger chacun à trouver des arguments «pour» ou «contre». Pour information, une des raisons éthiques à ne pas oublier est la discrimination d une classe d âge sous prétexte que les jeunes sont statistiquement ceux qui font le plus de dégâts. Pour aller plus loin L interview de Roselyne Bachelot, ministre de la Santé, de la Jeunesse et des Sports en 2008, sur ce sujet se trouve à l adresse : http://www.20minutes.fr/politique/223120-politique-roselyne-bachelot-sur-beethoven-leprincipe-de-precaution-doit-etre-mis-en-oeuvre.php De plus, une vidéo de France 2 sur ce sujet peut être écoutée pour lancer le débat à l adresse : http://www.20minutes.fr/article/223100/france-beethoven-provoque-un-concert-decritiques.php c. L audition des animaux est différente de celle de l Homme. Par exemple, les dauphins ou les chauves-souris communiquent grâce à des ultrasons (de fréquence supérieure à 20 Hz) alors que les éléphants utilisent notamment des infrasons (de fréquence inférieure à 20 Hz). Quant aux chiens, leur ouïe est plus développée que celle de l'homme et ils perçoivent des sons de fréquences s'échelonnant de quelques hertz à 50 khz en moyenne (http://www.linternaute.com/science/biologie/dossier/tete-chien/2.shtml). Nathan 2012 6 / 14

Activité documentaire 3. La reconnaissance vocale Commentaires Les documents proposés décrivent les deux grands principes de fonctionnement de reconnaissance vocale utilisés aujourd hui. Cette activité permet aux élèves de s interroger sur la technologie associée à la reconnaissance vocale afin de travailler les mots-clés suivants : «voix», «microphone» et «reconnaissance vocale». De plus, pour prolonger cette étude documentaire, il est possible de relier à cette activité à l exercice 18 de ce chapitre. Réponses 1. Comprendre le texte Les deux grandes catégories d application de reconnaissance vocale existantes sont : les «génériques», comme Google recherche vocale ou la version mobile de Dragon ; les «apprenantes», comme la version PC de Dragon, qui créent un profil de leur utilisateur et apprennent au fur et à mesure à mieux reconnaître la voix et le vocabulaire. 2. Interpréter les documents a. Quelques points forts et points faibles de ces deux grandes catégories de reconnaissance vocale se trouvent dans le tableau ci-dessous : Points forts Points faibles Reconnaissance vocale «générique» Pas de phase d apprentissage, rapidité d utilisation Problème de compréhension pour les voix non standardisées Pas de possibilité d apprentissage Reconnaissance vocale «apprenante» Plus efficace, reconnaissance de toutes les voix après la phase d apprentissage Durée d apprentissage du logiciel b. Les personnes appelant une plateforme téléphonique sont pressées : il n est donc pas possible d avoir une phase d apprentissage. La catégorie de reconnaissance vocale utilisée est donc la reconnaissance vocale «générique». c. D après le document 9, «les logiciels et applications découpent les sons pour y identifier des points de repère». En effet, les sons sont reçus par un microphone qui les convertit en signal électrique. Celui-ci est analysé par des logiciels qui effectuent notamment des analyses spectrales pour déterminer la fréquence des sons émis. Ils comparent également les oscillogrammes des signaux reçus avec ceux déjà identifiés dans la mémoire de l ordinateur comme le montre le document 10. 3. Rechercher des informations et conclure a. La conversion du son en signal électrique doit être de la meilleure qualité possible afin d éviter de perdre des informations sonores nécessaires à une bonne reconnaissance vocale. Pour cela, les micro-casques sont idéaux car ils sont proches de la bouche de l utilisateur, ce qui permet de limiter au maximum le «bruit» et notamment tous les sons parasites. Nathan 2012 7 / 14

b. L évolution de la reconnaissance vocale est liée à de nombreux domaines scientifiques : l acoustique (pour fabriquer des microphones convertissant le plus fidèlement possible des sons en signaux électriques) ; l informatique (pour développer des logiciels de plus en plus performants) ; la mécanique (pour fabriquer par exemple des robots réagissant aux sons de la voix) ; Remarque : suivant les technologies, les microphones peuvent faire intervenir l électromagnétisme (aimants) ou la piézoélectricité (céramiques piézoélectriques décrits par exemple dans l exercice 17). Nathan 2012 8 / 14

Exercices d entraînement 1. a. Faux : la hauteur correspond à la fréquence. b. Faux : ils sont tous deux des sons purs. c. Faux : le fondamental est 880 Hz. d. Faux : c est 440 Hz. e. Faux : le son est complexe. f. Faux : si les intensités s ajoutent, les niveaux ne le font pas. 2. 3. a. En abscisse, on peut lire le temps en seconde (s) et en ordonnée une tension en volt (V). b. Le premier enregistrement est celui d un son, le second, celui d un bruit.toujours selon l énoncé car cette définition n est pas unique. 4. a. En suivant la courbe d égale sensation vers la gauche en partant du point (1 000 Hz, 60 db), on intercepte le point (100 Hz ; 70 db). En la suivant vers la droite, on intercepte le point (4 000 Hz ; 55 db). b. L ensemble des courbes atteignent leurs minimas dans une zone proche de 4 000 Hz. La sensibilité de l oreille humaine est donc maximale dans cette zone. 4 3 5. a. I = = 3 10 W m -2 4π 100 3 3 10 b. L = 10 log =95 db 10 12 c. Le niveau sonore est élevé mais acceptable. 6. a. On ne peut entendre ce son de 40 Hz à 40 db. Il est en dessous du seuil normal d audition. b. Entre 100 et 5 000 Hz, pour des niveaux sonores entre 20 db et 80 db. c. Le minimum des courbes de sensibilités est atteint autour de 4 000 Hz, ce qui correspond au maximum de sensibilité. d. Le niveau sonore associé à I 0 = 10-12 W m -2 est 0 db. Ce niveau est perçu pour des fréquences comprises entre 1 khz et 4 khz. Nathan 2012 9 / 14

7. a. Le premier microphone présente une directivité moins prononcée que le second. La zone du est quasi sphérique et peut capter l ensemble des sons dans lequel est placé ce microphone. La zone du est plus étroite montrant une directivité plus prononcée. b. On utilisera plutôt un microphone directif pour enregistrer un musicien de rue. Il s agit de capter ce qu il joue sans capter les sons urbains parasites. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8. a. En abscisse, on peut lire le temps en seconde (s) et en ordonnée une tension en volt (V). La période du signal est : 3 T = 9,2 div 10-4 s donc T = 3,1 10-4 s b. f = 1 / T = 3,2 khz. c. C est un son aigu produit par cette machine. d. Pour une fréquence d environ 3 000 Hz, on constate que l oreille perçoit une intensité sonore plus élevée que celle normalisée. Ce son peut être dangereux alors qu un sonomètre indiquerait un niveau sonore acceptable. e. Le diagramme de Fletcher montre que la zone de fréquences autour de 4 000 Hz correspond au maximum de sensibilité de l oreille humaine. Le niveau sonore du bruit perçu peut donc être supérieur au niveau mesuré (normalisé). 9. 1. Le haut-parleur convertit une tension électrique en une vibration de l air. Le microphone est également un transducteur électro-acoustique. Il convertit une vibration de l air en une tension électrique. 2. a. L = 90 = 10 log I, soit I = 10-3 W m -2 10 12 b. I = P / S soit P = I S ; on trouve : P = 10-3 4 π = 12,5 mw. c. Le rendement η = 12,5 mw / 1 W = 1,25 % (pas énorme!!) 3. Bien sûr que le haut-parleur peut émettre un son! L enceinte acoustique va amplifier et enrichir ce son. 10. a. Le haut-parleur est placé à gauche sur la photo. Il est à l extrémité de la caisse de résonance en forme de nautile (spirale logarithmique). b. L architecture standard d une enceinte est parallélépipédique. Ici, l architecture se base sur la forme des nautiles géants, fossiles des mers. C est aussi une structure mathématique connue : la spirale d Euler ou logarithmique. 11. a. La gamme de fréquence audible par l homme s étend de 20 Hz à 20 khz. b. À 500 Hz : h(30 ) = 5 db ; à 2 000 Hz : h(30 ) = 5 db. c. À 500 Hz : h(150 ) = 8 db ; à 2 000 Hz : h(150 ) = 11 db. d. La diffraction des ondes nous apprend que lorsqu une onde rencontre un obstacle dont les dimensions sont proches ou inférieures à la longueur d onde concernée, une onde diffractée est générée présentant des extrema. On repère un comportement analogue à 2 000 Hz à l arrière de l enceinte. 12. a. Voix : vibration sonore, acoustique microphone : déplacement mécanique induisant un courant électrique générant à son tour une tension amplificateur : tension électrique tête de gravure laser : puissance électrique compact disque : signal numérique. Nathan 2012 10 / 14

b. Compact-disc : signal numérique tête laser : signal numérique convertisseur N/A : signal analogique amplificateur : tension électrique enceinte acoustique : déplacement mécanique son : vibration de l air. X 127 6 13. a. 127 = 20 log log X = + log 20 10 = 1,65 6 20 10 20 ce qui donne X = 45 Pa. La surpression interne ressentie par le tympan est d environ 45 Pa. b. La plage de fréquence audible la plus étendue pour l Homme est de 20 Hz à 20 khz ; proposer une plage de 17 Hz à 27 KHz n est pas raisonnable sauf si vous souhaitez faire écouter à votre chien votre musique préférée!! Nathan 2012 11 / 14

Objectif Bac 14. a. Le premier rôle est de diffuser des informations sonores dans les oreilles (musique, ). La réduction bruit a un objectif de confort. C est un système électronique qui réduit les bruits extérieurs optimisant ainsi la qualité de l écoute souhaitée. b. Le bon fonctionnement du système à réduction de bruit impose que le bruit soit périodique dans le temps. Le système peut alors annihiler ce bruit périodique. c. Le principe de fonctionnement du casque est présenté schématiquement dans le document 1. Un circuit électronique incorporé dans le casque (par exemple) va : capter le bruit ambiant périodique ; créer un signal électrique copié, identique en amplitude et fréquence au bruit ambiant périodique, mais en opposition de phase ; ajouter ce signal créé pour réduire le bruit ambiant périodique. Un claquement de porte n est pas périodique et ne peut donc pas être copié puis soustrait. Le casque n isole pas d un claquement de porte. 15. La synthèse doit être construite autour de trois points à développer : le danger et ses origines de l écoute de la musique à niveau sonore élevé. On s appuiera sur le premier document. Il est important de bien distinguer le niveau d intensité sonore (limité sur les appareils du commerce) d une part et l écart de dynamique (dépendant du type de musique). Le danger est donc double. Un écart de dynamique trop faible soumet l oreille à des intensités moyennes dangereuses. les risques pour l audition sont présentés en fin de document 1 ou en sous-dossier du document 2. Il faut présenter une liste non exhaustive en insistant sur les perturbations possibles : perte de sensibilité auditive ou acouphène. Le caractère irréversible de certains dommages est à souligner dans cette synthèse. le dernier point permet d évoquer quelques solutions, la principale étant la mesure dans la durée d écoute. On ne peut pas stigmatiser une musique plutôt qu une autre, même si le rôle de la dynamique musicale est important. On peut proposer à un amateur de RAP de s imposer 1 heure d écoute de musique baroque par jour. Les solutions électroniques comme les casques antibruit sont à évoquer. Il est important de souligner que le repos acoustique est souhaitable un peu chaque jour. 16. a. Le document 1 annonce clairement que l effet Larsen est désagréable. Il conclut cependant en évoquant des guitaristes électriques l utilisant et le modulant pour produire des effets sonores. b. Les deux transducteurs électro-acoustiques impliqués sont le microphone et le haut-parleur. Ils communiquent via les ondes électromagnétiques. c. Le document 2 nous permet de décrire le son Larsen : signal périodique de fréquence très élevé : son très aigu ; variation de la fréquence ; augmentation rapide de l amplitude ; niveau sonore très élevé ; décroissance plus lente de l amplitude. d. Justification des précautions Micro unidirectionnel : on limite ainsi la zone d interaction avec les haut-parleurs. Orientation correcte des micros : idem. Nathan 2012 12 / 14

Choix des haut-parleurs : on limite la zone d interaction avec les microphones. La limitation de l effet Larsen passe d abord par une diminution de la zone d interaction électromagnétique entre les transducteurs. On comprend donc que le choix des micros et hautparleurs est important mais également les zones de mobilités de ceux qui portent les micros. C est un effort permanent des intervenants pour limiter cet effet. 17. a. Pour produire un son, il faut une source sonore et un milieu de propagation. On peut également évoquer un système résonant et amplifiant ce son. Un transducteur piézoélectrique peut se contracter ou se dilater lorsqu on lui applique une tension électrique. Cette modification de ses dimensions peut être contrôlée électriquement. b. Ces transducteurs vont pouvoir faire vibrer une plaque de verre «au rythme» (à la fréquence) de la tension à laquelle ils sont soumis. La plaque de verre va, à son tour, faire vibrer l air qui l entoure et générer un son que nous entendrons. Pour aller plus loin Un transducteur piézoélectrique est un condensateur à capacité variable. La capacité d un condensateur dépend généralement des dimensions du condensateur (surface des électrodes, distance entre les électrodes). Le matériau qui le constitue est sensible à la tension électrique, sa capacité également. c. Une lame coupée dans certains matériaux (quartz, sel de Seignette, etc ) est périodiquement comprimée (par les variations de pression de l air),il délivre alors un courant électrique modulé par la voix ou le son capté. C est un micro très peu coûteux, simple et robuste; mais sa bande passante est faible (de 100 à 5 000 Hz), il est utile pour véhiculer de la voix. d. Comparaison : Enceinte Greensound Production du son par transducteur piézo Pas de caisse de résonance ; pas d enceinte acoustique Absence de son de fréquences inférieures à 300 Hz Enceinte classique Production du son par transducteur électroacoustique Principe de fonctionnement basé sur la présence d une enceinte à la structure très sophistiquée Bande passante large, de 10 Hz à 25 khz, selon les modèles L intérêt est avant tout esthétique et volumique. Ces nouvelles «enceintes» sont originales, modernes et peu volumineuses. Elles peuvent être un atout dans un endroit où l on cherche à obtenir une grande qualité sonore sans focaliser l attention visuelle sur de grandes enceintes classiques. 18. a. À la lecture du document 1, le phonème apparaît comme l élément sonore à la base du développement de la reconnaissance vocale. Son identification a permis d amorcer la technique de reconnaissance vocale ; l étude approfondie de son identification a permis les progrès nécessaires au développement des dernières années. b. Les courbes du document 3 représentent les spectres de Fourier des phonèmes associés (schématisés par la position relative : langue, palais, bouche). Nathan 2012 13 / 14

On y distingue les caractéristiques de fréquence et d amplitude de ces phonèmes : pour [ I ], 1 fondamental < 1000 Hz et 2 harmoniques > 2 000 Hz ; pour [ A ], 1 fondamental à 1 000 Hz et 2 harmoniques (1 500 Hz et 2 500 Hz) ; Pour [ OU ], 1 fondamental à 500 Hz et 1 harmonique à 1 000 Hz. c. Les traits verts représentent la présence d une fréquence (abscisse) et d une amplitude (ordonnée) dans le signal sonore phonème. d. Le spectre de Fourier est une signature propre à chaque phonème. En relevant les caractéristiques de chaque spectre (fréquence + amplitude), on catégorise chaque phonème. Il est alors possible de les comparer, les identifier et les reconnaître. C est le début de la reconnaissance vocale. e. La réponse est contenue dans le troisième paragraphe du document 1 : la notion de phonème est remplacée par celles de mots isolés puis bientôt par des méthodes de linguistique plus sophistiquée. La reconnaissance vocale se base maintenant sur l auto-apprentissage. La machine de reconnaissance vocale va apprendre automatiquement en enrichissant sa base de données. L informatique moderne permet cette révolution. Nathan 2012 14 / 14