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Le moduleAnalyse audiode FizziQ Web permet d’enregistrer, charger et analyser des signaux sonores. Vous pouvez visualiser une onde sonore, mesurer une fréquence, analyser un spectre ou exporter des données vers le cahier d’expérience.

Cette page présente les principales fonctionnalités et leur utilisation pédagogique dans FizziQ Web.

Cette documentation suit la structure standard utilisée dans les guides FizziQ Web.

Objectif de cette fonctionnalité

Le module d’analyse audio permet de :

  • Charger ou enregistrer un signal sonore

Charger ou enregistrer un signal sonore

  • Visualiser l’évolution d’un signal dans le temps

Visualiser l’évolution d’un signal dans le temps

  • Analyser les fréquences présentes dans un son

Analyser les fréquences présentes dans un son

  • Mesurer l’intensité sonore

Mesurer l’intensité sonore

  • Exporter les données pour traitement scientifique

Exporter les données pour traitement scientifique

Cette fonctionnalité est adaptée aux activités d’acoustique, de musique ou d’analyse de signaux.

Accéder au module d’analyse audio

Deux méthodes sont possibles.

Méthode 1 : depuis le menu Expérimenter

  • Ouvrir la barre latérale gauche

Ouvrir la barre latérale gauche

  • Cliquer surExpérimenter

Cliquer surExpérimenter

  • SélectionnerAnalyse audio

SélectionnerAnalyse audio

Le module audio apparaît à l’écran.

Méthode 2 : accès direct

Vous pouvez accéder directement au module avec l’adresse :

https://fizziqweb.web.app/audio

Bibliothèque de sons intégrée

FizziQ Web propose des sons préchargés.

Exemples disponibles :

  • diapason

diapason

  • instruments de musique

instruments de musique

  • bruit blanc

bruit blanc

  • sirène

sirène

  • effet Doppler

effet Doppler

  • et de npmbreux autres sons

et de npmbreux autres sons

Ces sons permettent de réaliser rapidement des activités expérimentales.

Étapes

  • Dans l’Analyse Audio, cliquer boutonSource Audio

Dans l’Analyse Audio, cliquer boutonSource Audio

  • SélectionnerBibliothèque de sons

SélectionnerBibliothèque de sons

  • Choisir un fichier audio

Choisir un fichier audio

Charger un fichier audio

Le module permet d’utiliser un fichier sonore existant.

Étapes

  • Dans l’Analyse Audio, cliquer boutonSource Audio

Dans l’Analyse Audio, cliquer boutonSource Audio

  • SélectionnerFichier

SélectionnerFichier

  • Choisir un fichier audio sur votre ordinateur

Choisir un fichier audio sur votre ordinateur

Formats compatibles :

  • WAV

WAV

  • MP3

MP3

  • OGG

OGG

  • WebM

WebM

  • autres formats audio standards

autres formats audio standards

Après chargement, les informations suivantes sont affichées :

  • durée du fichier

durée du fichier

  • taux d’échantillonnage

taux d’échantillonnage

  • nombre de canaux

nombre de canaux

Enregistrer un son avec un microphone

Vous pouvez créer un enregistrement directement dans FizziQ Web.

Étapes

  • Dans l’Analyse Audio, cliquer boutonSource Audio

Dans l’Analyse Audio, cliquer boutonSource Audio

  • SélectionnerEnregistrer un son

SélectionnerEnregistrer un son

  • Choisir la source audio

Choisir la source audio

  • Définir la durée d’enregistrement

Définir la durée d’enregistrement

  • Cliquer surEnregistrer

Cliquer surEnregistrer

  • Cliquer surStoppour terminer

Cliquer surStoppour terminer

Après l’enregistrement, vous pouvez :

  • écouter le son

écouter le son

  • exporter vers l’analyseur

exporter vers l’analyseur

  • sauvegarder le fichier WAV

sauvegarder le fichier WAV

Les différents types de mesures pour l’analyse du signal sonore

Le module d’analyse audio propose différentes mesures pour analyser le signal sonore :

  • L’amplitude du signal en % d’intensité maximale

L’amplitude du signal en % d’intensité maximale

  • Le Niveau sonore en décibels

Le Niveau sonore en décibels

  • La fréquence fondamentale

La fréquence fondamentale

  • Le spectre de fréquences

Le spectre de fréquences

  • Le spectrogramme

Le spectrogramme

Amplitude

Ce mode affiche la forme d’onde brute du signal. FizziQ Web permet de visualiser les ondes sur des incréments de 0,02 ms (équivalent à 44 000 hertz).

Affichage

  • Axe horizontal : temps (s)

Axe horizontal : temps (s)

  • Axe vertical : amplitude (de −1 à +1)

Axe vertical : amplitude (de −1 à +1)

  • La fenêtre peut être ajustée grâce aux boutons Fenêtre et Zoom vertical

La fenêtre peut être ajustée grâce aux boutons Fenêtre et Zoom vertical

Utilisations scientifiques

Ce mode permet de :

  • Observer la structure temporelle d’un signal

Observer la structure temporelle d’un signal

  • Identifier les périodes d’un son périodique

Identifier les périodes d’un son périodique

  • Repérer les silences

Repérer les silences

  • Mesurer la période d’une onde

Mesurer la période d’une onde

Niveau sonore (dB)

Ce mode affiche l’intensité sonore en décibels.

Principe physique

Le niveau sonore est calculé à partir de l’amplitude.

Formule utilisée :

Niveau (dB) = 20 × log₁₀(amplitude)

Utilisations scientifiques

Ce mode permet de :

  • Mesurer un niveau sonore

Mesurer un niveau sonore

  • Étudier une pollution sonore

Étudier une pollution sonore

  • Comparer des intensités sonores

Comparer des intensités sonores

Fréquence fondamentale

Ce mode détecte la fréquence principale du son.

Affichage

  • Axe horizontal : temps

Axe horizontal : temps

  • Axe vertical : fréquence (Hz)

Axe vertical : fréquence (Hz)

Le système détecte automatiquement :

  • la fréquence

la fréquence

  • le nom de la note

le nom de la note

  • l’octave

l’octave

Utilisations scientifiques

Ce mode permet de :

  • Identifier une note musicale

Identifier une note musicale

  • Étudier une voix

Étudier une voix

  • Mesurer la fréquence d’un diapason

Mesurer la fréquence d’un diapason

Spectre au curseur

Ce mode affiche les fréquences présentes à un instant précis.

Principe scientifique

Le spectre est obtenu par une transformée de Fourier rapide (FFT).

Utilisations scientifiques

Ce mode permet de :

  • Identifier les harmoniques d’un son

Identifier les harmoniques d’un son

  • Étudier le timbre d’un instrument

Étudier le timbre d’un instrument

  • Déterminer la fréquence dominante

Déterminer la fréquence dominante

Spectrogramme

Ce mode affiche une représentation temps-fréquence.

Chaque couleur correspond à l’intensité d’une fréquence.

Couleurs utilisées

  • noir : silence

noir : silence

  • bleu : faible intensité

bleu : faible intensité

  • jaune : forte intensité

jaune : forte intensité

  • rouge : intensité maximale

rouge : intensité maximale

Utilisations scientifiques

Ce mode permet de :

  • Étudier l’évolution d’un son complexe

Étudier l’évolution d’un son complexe

  • Observer une mélodie

Observer une mélodie

  • Comparer différents instruments

Comparer différents instruments

Utiliser les contrôles de lecture

Le module propose des outils pour naviguer dans le signal.

Bouton Lecture

Permet de :

  • démarrer la lecture

démarrer la lecture

  • mettre en pause

mettre en pause

Curseur temporel

Permet de :

  • Se déplacer dans le fichier

Se déplacer dans le fichier

  • Choisir un instant précis

Choisir un instant précis

  • Lire la valeur exacte au curseur

Lire la valeur exacte au curseur

Utiliser le zoom

Le zoom permet d’observer le signal à différentes échelles.

Echelle ou Zoom horizontal

Permet d’agrandir ou réduire la durée visible.

Utilisations :

  • observer une onde complète

observer une onde complète

  • mesurer une période

mesurer une période

Zoom vertical

Permet d’ajuster l’échelle d’amplitude.

Utilisations :

  • mieux visualiser un signal faible

mieux visualiser un signal faible

  • analyser des détails

analyser des détails

Exporter les données vers le cahier d’expérience

Les données peuvent être utilisées pour un traitement scientifique.

Étapes

  • Cliquer surAjouter au cahier

Cliquer surAjouter au cahier

  • Choisir le format d’export

Choisir le format d’export

  • Insérer les données dans le tableau

Insérer les données dans le tableau

Le format dépend du mode actif.

Export en mode Amplitude

Colonnes obtenues :

  • Temps (s)

Temps (s)

  • Amplitude

Amplitude

Export en mode Fréquence fondamentale

Colonnes obtenues :

  • Temps (s)

Temps (s)

  • Fréquence (Hz)

Fréquence (Hz)

Export en mode Spectre

Colonnes obtenues :

  • Fréquence (Hz)

Fréquence (Hz)

  • Magnitude

Magnitude

Export en mode Spectrogramme

Deux options :

  • Export sous forme de table

Export sous forme de table

  • Export sous forme d’image

Export sous forme d’image

Exemples d’activités pédagogiques

Le module audio peut être utilisé dans plusieurs contextes.

Mesurer la fréquence d’un diapason

  • Charger un diapason depuis la bibliothèque

Charger un diapason depuis la bibliothèque

  • Passer en modeFréquence fondamentale

Passer en modeFréquence fondamentale

  • Lire la fréquence affichée

Lire la fréquence affichée

Étudier un spectrogramme vocal

  • Enregistrer une voix

Enregistrer une voix

  • Passer en modeSpectrogramme

Passer en modeSpectrogramme

  • Observer les variations de fréquence

Observer les variations de fréquence

Mesurer une période sonore

  • Charger un son périodique

Charger un son périodique

  • Passer en modeAmplitude

Passer en modeAmplitude

  • Zoomer sur une période

Zoomer sur une période

  • Mesurer sa durée

Mesurer sa durée

Conseils d’utilisation

Pour une analyse efficace :

  • Zoomer sur la zone utile avant export

Zoomer sur la zone utile avant export

  • Utiliser le spectrogramme pour les sons complexes

Utiliser le spectrogramme pour les sons complexes

  • Utiliser la fréquence fondamentale pour les sons simples

Utiliser la fréquence fondamentale pour les sons simples

  • Exporter les données vers un tableau pour calculs complémentaires

Exporter les données vers un tableau pour calculs complémentaires

Ces pratiques correspondent aux méthodes recommandées dans les activités d’analyse scientifique de FizziQ Web.

Questions fréquentes (FAQ)

Quels formats audio sont compatibles ?

Les formats standards comme WAV, MP3, OGG et WebM sont acceptés.

Pourquoi aucune fréquence n’est détectée ?

Cela peut se produire si :

  • le signal est trop faible

le signal est trop faible

  • le signal est bruité

le signal est bruité

  • il n’y a pas de fréquence dominante

il n’y a pas de fréquence dominante

Pourquoi les données exportées sont nombreuses ?

Un fichier long contient beaucoup d’échantillons.

Pour réduire la taille :

  • zoomer avant export

zoomer avant export

  • utiliser les options simplifiées

utiliser les options simplifiées

Peut-on analyser un son enregistré avec un téléphone ?

Oui. Il suffit de transférer le fichier audio sur l’ordinateur puis de le charger dans FizziQ Web.

Voir aussi

  • Faire votre première mesure : analyser un son

Faire votre première mesure : analyser un son

  • Créer un tableau de données dans FizziQ Web

Créer un tableau de données dans FizziQ Web

  • Tracer un graphique scientifique

Tracer un graphique scientifique

  • Exporter des données vers le cahier d’expérience

Exporter des données vers le cahier d’expérience