Analyse avancée de formes d'onde avec Winscope : Du domaine temporel au domaine fréquentiel

Pièces et Matériaux

• Ordinateur personnel compatible IBM avec carte son, sous Windows 3.1 ou ultérieur.
• Winscope – application gratuite de type oscilloscope à télécharger.
• Clavier musical électronique.
• Jack casque mono (mono-canal) pour le clavier.
• Jack mono pour l'entrée microphone de l'ordinateur, avec câblage pour sources de tension.
• Potentiomètre 10 kΩ.

Tous les composants sont les mêmes que ceux utilisés dans l'expérience « Oscilloscope PC ».

Références Croisées

Lessons In Electric Circuits, Volume 2, chapitre 7 : « Signaux AC à fréquences mixtes ».

Objectifs d'Apprentissage

• Différencier les représentations en domaine temporel et en domaine fréquentiel.
• Développer une compréhension intuitive de l'analyse de Fourier.

Schéma Électrique

Illustration

Instructions

Winscope offre plus que la vue classique « domaine temporel ». En cliquant sur l'icône arc-en-ciel, vous basculez vers un affichage en domaine fréquentiel qui trace l'amplitude en fonction de la fréquence. Alors qu'un oscilloscope en domaine temporel montre comment une forme d'onde évolue dans le temps, la vue en domaine fréquentiel révèle la composition harmonique d'un signal, la rendant inestimable pour l'analyse spectrale.

Pour voir cela en action, générez une onde sinusoïdale avec la voix panflute ou flûte du clavier et observez un unique pic dans le graphique fréquentiel. En survolant le pic avec le curseur, la fréquence exacte s'affiche en bas de l'écran.

Jouer deux notes simultanément produit deux pics distincts, chacun correspondant à l'une des notes. Les accords de base (trois notes) donnent trois pics, et ainsi de suite. Revenez à la vue domaine temporel avec l'icône arc-en-ciel pour comparer la forme d'onde complexe avec son homologue spectral propre.

Un accord qui semble emmêlé dans le domaine temporel se simplifie dramatiquement lorsqu'il est tracé en domaine fréquentiel. Expérimentez avec différentes voix du clavier, notant comment les formes d'onde symétriques génèrent seulement des harmoniques impairs, tandis que les formes asymétriques introduisent des harmoniques pairs. Utilisez le curseur pour identifier les fréquences de pointe et une calculatrice pour vérifier si chaque harmonique est pair ou impair.

Fiches Connexes

• Fiche de travail : Modulation de signal
• Fiche de travail : Formes d'onde AC
• Fiche de travail : Signaux à fréquences mixtes