QCM : Acoustique de la parole (30 questions)

Explication

Le son est un phénomène vibratoire qui se propage à une certaine vitesse dans un milieu élastique, généralement l’air. Le déplacement de la source, le transport de matière et l’émission lumineuse confondent propagation sonore et phénomènes voisins.

Explication

Un son est périodique lorsqu’un même cycle se répète au cours du temps. Le terme apériodique désigne l’absence de cette répétition, tandis que la forme sinusoïdale et le caractère impulsionnel ne sont pas définis par ce seul indice.

Explication

L’amplitude correspond au déplacement maximal par rapport à la position d’équilibre. La durée d’un cycle relève de la période, le nombre de cycles par seconde de la fréquence, et la vitesse concerne la propagation.

Explication

La sensation de hauteur dépend essentiellement de la fréquence : plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu. Une fréquence plus élevée n’implique pas à elle seule une intensité accrue ni une vitesse de propagation différente.

Explication

Un son périodique complexe reste périodique, mais sa structure est plus complexe que celle d’une onde sinusoïdale. Un son apériodique ne présente pas de cycle répété, tandis qu’une onde simple est sinusoïdale et qu’un mouvement amorti se caractérise par une amplitude décroissante.

Explication

La forme de l’onde détermine le timbre ; deux sons peuvent donc avoir des timbres différents malgré une même fréquence fondamentale et une même amplitude. La fréquence fondamentale et l’amplitude sont ici identiques, et la vitesse de propagation n’est pas la caractéristique liée à la forme.

Explication

Le théorème de Fourier permet de décomposer un signal périodique complexe en un ensemble de composantes sinusoïdales. Une amplitude unique ou un cycle répété ne donne pas cette décomposition, et une sinusoïde unique ne représente pas l’ensemble des composantes.

Explication

Le spectre représente la structure d’une onde complexe et indique la fréquence et l’amplitude de chaque composante sinusoïdale. Une courbe temporelle montre l’évolution de l’onde, tandis qu’une fréquence fondamentale ou une amplitude globale ne détaille pas chacune de ses composantes.

Explication

Un son apériodique ne présente pas de cycle identique qui se répète dans le temps. Une amplitude constante, une fréquence unique ou une faible intensité ne définit pas cette propriété.

Explication

Les sons apériodiques se répartissent en sons continus et sons impulsionnels. Les catégories périodiques ou harmoniques, la hauteur et l’intensité reposent sur d’autres distinctions.

Explication

Un résonateur est un système capable de vibrer sous l’action d’un autre objet en vibration. L’amplification peut en résulter, mais ne remplace pas cette définition ; le résonateur n’est pas nécessairement l’initiateur ni une source de son pur.

Explication

Un effet premier du résonateur est d’amplifier le son qui le traverse, ce qui le rend plus perceptible. La caisse amplifie le son, mais sa fonction décrite ici n’est ni de le créer ni d’en fixer la hauteur.

Explication

Les fréquences de résonance naturelles sont les fréquences particulières, ou la série de fréquences particulières, auxquelles le résonateur tend à vibrer. Les fréquences d’excitation décrivent la source, et la notion ne se limite pas à une fréquence fondamentale.

Explication

La fréquence naturelle dépend notamment de la longueur du résonateur ; modifier ses dimensions permet donc de faire varier cette fréquence. L’amplitude et le timbre ne remplacent pas la relation entre longueur et fréquence naturelle.

Explication

Pour la résonance fondamentale d’un tube fermé à une extrémité, la longueur d’onde vaut quatre fois la longueur du tube : $\lambda_1=4L=4\times18=72$ cm. La longueur du tube correspond à une confusion entre longueur d’onde et longueur du résonateur ; 24 cm et 14,4 cm découlent respectivement des relations des deuxième et troisième résonances.

Explication

Pour la deuxième résonance d’un tube fermé à une extrémité, $F_2=\frac{3\times340}{4L}$ ; avec $L=0{,}20$ m, cela donne $1020/0{,}8=1275$ Hz. 850 Hz oublie le facteur trois, 1 700 Hz correspond à la fondamentale et 2 125 Hz applique le facteur cinq du troisième mode.

Explication

Pour un tube fermé aux deux extrémités, $F_2=340/L$ ; avec $L=0{,}50$ m, on obtient $340/0{,}50=680$ Hz. 1 275 Hz résulterait de la formule du deuxième mode d’un tube fermé à une extrémité, 340 Hz correspond à la fondamentale, et 1 020 Hz au troisième mode.

Explication

Le modèle représente la parole $W$ comme le produit de la ou des sources sonores $S$ et de la fonction de transfert du conduit vocal $T$. Écrire $S=W\times T$ inverse les rôles, additionner les termes remplace le produit, et $T\times T$ omet la source.

Explication

Les formants sont les fréquences de résonance naturelles du conduit vocal et sont numérotés dans l’ordre croissant de fréquence. Les harmoniques et la fréquence fondamentale relèvent de la source sonore, tandis que les résonances du vibrateur laryngé ne définissent pas les formants.

Explication

Les cavités supra-laryngées résonnent à leurs fréquences naturelles et renforcent les harmoniques qui en sont proches. Les cavités ne créent pas la fréquence fondamentale, et la résonance produit un renforcement sélectif plutôt qu’un renforcement uniforme ou privilégiant les harmoniques éloignés.

Explication

Le vibrateur laryngé détermine la fréquence fondamentale et celles des harmoniques, tandis que la forme du conduit vocal détermine les fréquences des formants. Attribuer les formants au vibrateur confond source et filtre ; attribuer toutes les fréquences à l’un ou à l’autre efface cette distinction.

Explication

La règle de la longueur établit une relation inverse : un conduit vocal plus long correspond à des fréquences de formants plus basses. Des fréquences plus élevées inverseraient cette relation, l’égalité nierait l’effet de la longueur et une variation sans lien ferait abstraction de la règle.

Explication

Les mouvements articulatoires modifient la configuration des cavités du conduit vocal, ce qui peut faire varier les fréquences des formants. La fréquence fondamentale relève d’un autre aspect de la production, et ni les formants ni les cordes vocales ne sont définis par les distracteurs correspondants.

Explication

L’auditeur s’appuie notamment sur F1, F2 et F3 pour catégoriser les voyelles et en percevoir le timbre. La fréquence fondamentale et ses harmoniques ne remplacent pas ces indices, F1 n’est pas le seul formant pertinent et les mouvements articulatoires produisent les variations acoustiques plutôt que d’être les indices entendus.

Explication

Une voyelle comporte une source périodique située à la glotte. La source apériodique caractérise les fricatives non voisées, tandis que l’association de deux sources caractérise les fricatives voisées; une source transitoire n’est pas la caractérisation donnée pour les voyelles.

Explication

Une fricative non voisée comporte une source apériodique, située à la glotte ou au-dessus de celle-ci. Une source périodique seule correspond notamment aux voyelles, et l’association périodique-apériodique caractérise les fricatives voisées.

Explication

Les fricatives voisées comportent deux sources : une source périodique et une source apériodique. La source périodique seule est caractéristique des voyelles, et la source apériodique seule des fricatives non voisées; les termes transitoire et continu ne décrivent pas cette combinaison.

Explication

Les voyelles ouvertes ou mi-ouvertes ont un F1 plus élevé que celui de [@]. Un F1 plus bas inverse cette relation, un F2 plus élevé concerne l’antériorité, et un F1 égal ne reflète pas la différence d’ouverture indiquée.

Explication

Les voyelles antérieures ont un F2 plus élevé que celui de [@]. Un F2 moins élevé correspond à la relation des voyelles postérieures, tandis qu’un F1 plus élevé renvoie à l’ouverture et qu’un F2 égal n’exprime pas l’écart attendu.

Explication

Un conduit vocal plus court entraîne une augmentation de F1 et de F2, celle de F2 étant plus importante. Faire baisser les formants inverse l’effet de la longueur, tandis que les autres réponses prédisent une mauvaise direction ou une mauvaise ampleur relative.