Thème : Santé Chapitre 4: Diagnostic médical TP6
L'oscilloscope, instrument de mesure
Objectifs
Déterminer les caractéristiques d'une sonnerie spéciale "jeune" de mobile . Pourquoi n'est-elle entendue que par les "jeunes" ?
Déterminer les caractéristiques d’un signal électrique périodique (période, fréquence, valeurs extrêmes).
Se familiariser avec l’oscilloscope.
Expériences préalables
Brancher le boitier sur la sortie audio de l'ordinateur (voir document 3)
Branchez les casques sur le boitier (voir document 3)
Écouter les différentes sonneries par ordre croissant. Quelle est la sonnerie la plus aigüe que vous entendez ?
Mettre l’oscilloscope sous tension.
Afficher la voie 1 si nécessaire (bouton 2 CH1)
Amener la trace horizontale au centre de l’écran (bouton 3 POSITION ; repère A).
Régler la base de temps ou sensibilité horizontale à 2,5 s/div (en utilisant le bouton 5, SEC/DIV ; repère C ). Qu’observe-t-on ? Que signifie 2,5 s/div ?
En déduire le rôle du bouton 5.
Quelle grandeur est mesurée horizontalement ?
Brancher sur l’entrée CH1 de l’oscilloscope un générateur de tension continue de 6V.
Régler la sensibilité verticale sur 2 V/division (bouton 4, V/DIV) et la base de temps sur 25 ms/div (bouton 5, SEC/DIV ).
Qu’observe-t-on ?
Comment retrouver avec l'oscilloscope la valeur de la tension ? Expliquer.
Régler le générateur sur une tension continue de 12V. Pourquoi le signal n’est plus visible ?
Modifier les réglages pour retrouver cette tension et les noter.
Conclusion : quelle grandeur est mesurée verticalement ?
Brancher l'entrée 1 de l'oscilloscope sur le boitier (voir document 3)
régler l'oscilloscope : 500mV/div et 25 s/div
Lancer le fichier sonnerie. Appuyer sur RUN/STOP de l'oscilloscope au cours de la lecture pour conserver l'affichage
Relever l’oscillogramme sans oublier d’y indiquer les réglages.
Quelles sont les valeurs extrêmes prises par le signal ?
Représenter en couleur un motif correspondant à une période. Mesurer la période T (durée d’un motif).
La fréquence étant le nombre de motifs par seconde, calculer la fréquence du signal.
L’oscilloscope permet de mesurer directement la période et la fréquence, grâce aux curseurs, . Mesurer par cette méthode ces deux valeurs (voir fiche d'aide : utilisation des curseurs).
Noter les fréquences des différentes sonneries.
Quelle est la fréquence de la sonnerie la plus aigüe que vous entendez ?
Pourquoi le nom de sonnerie « jeunes » ? Expliquer à partir du document 4.
Quelle(s) sonnerie(s) choisir pour une sonnerie spéciale "jeune" de mobile ?
document 1 : sonnerie spéciale "jeune"
L'oreille humaine peut entendre des sons dans la gamme de fréquence 20 Hz à 20 000 Hz (la voix humaine va de 100 à 8000 Hz). Mais avec l'âge ou à cause d'accidents sonores (écoute prolongée de baladeur trop fort, endormi trop près des enceintes, métier à risque sonore sans protection auditive), l'acuité auditive diminue. On entend alors moins les basses, moins les aigus !!
En général, les jeunes entendent très bien.
Vers 40 ans, on n'entend plus qu'entre 20 et 15 000 Hz.
Vers 50 ans, c'est entre 20 et 12 000 Hz.
C'est
sur ce concept que la sonnerie spéciale "jeune" pour
mobile est conçue, permettant aux jeunes de l'entendre et pas aux
autres.
Sonnerie 1
Sonnerie 2
Sonnerie 3
Sonnerie 4
Sonnerie 5
Sonnerie 6
Sonnerie 7
Sonnerie 8
Sonnerie 9
Sonnerie 10
Sonnerie 11
document 2 production d'un son avec un haut parleur
Un haut-parleur n'est rien d'autre qu'une membrane (plastique, papier, ou fibre de carbone) qui est fixée sur une bobine de fil électrique. Cette bobine coulisse à l'intérieur d'un aimant. Lorsque cette bobine est traversée par un courant, elle se déplace dans un sens ou dans un autre selon le sens du courant. En appliquant un courant alternatif à ses bornes, on parvient à la faire vibrer. La membrane fixée sur la bobine va retransmettre et amplifier cette vibration à l'air qui l'entoure : ça produit un son.
Les vibrations de la membrane reproduisent fidèlement les variations du signal électrique appliqué à la bobine. Un oscilloscope permet de suivre les variations de la tension du signal électrique et donc d'obtenir des informations sur le son produit par le haut-parleur (hauteur, intensité, timbre).
document 3 schéma des branchements
Pour aller plus loin ...
Avec
l'age il est naturel que les qualités d'audition, en particulier
dans les aigus et les graves, soient altérées. Cependant, phénomène
préoccupant, une étude révèle que les premiers signes de
mauvaise audition apparaissent chez
6 % des 15- 19 ans
et 9 % des 20-24 ans. Principal responsable : la
musique amplifiée, en concert ou sur baladeur.
Cette
étude a clairement démontré que l'écoute des baladeurs à un
niveau sonore élevé ou utilisé d'une manière quotidienne entraîne
des atteintes d'autant plus importantes de l'audition que l'oreille
est jeune.