QCM : Chatbots et sons périodiques (28 questions)

Explication

Replika est conçue comme un meilleur ami numérique : elle pose des questions significatives et offre un soutien émotionnel sans jugement. La mise en relation humaine, le simple suivi d’habitudes et le diagnostic clinique ne définissent pas ce rôle.

Explication

La réflexion porte sur la possibilité que l’IA contribue au développement de l’intelligence émotionnelle, tout en soulevant le risque que davantage de temps d’écran renforce l’enfermement dans le monde numérique. La personnalisation, le coût et la popularité des réseaux sociaux ne constituent pas cet enjeu.

Explication

La période est la plus petite durée au bout de laquelle le signal se reproduit à l’identique : ici, elle vaut 8 ms. 125 ms correspondrait à une inversion numérique, 16 ms à deux périodes et 1 ms à une division du temps différente.

Explication

La fréquence correspond au nombre de périodes par seconde et s’exprime en hertz. La période est une durée exprimée en secondes, tandis que la hauteur ne s’exprime pas en secondes.

Explication

La fréquence est l’inverse de la période : $f=\frac{1}{0{,}004}=250\,\text{Hz}$. $0{,}004\,\text{Hz}$ confond les deux grandeurs, tandis que 4 Hz et 40 Hz résultent d’une conversion ou d’un calcul erroné.

Explication

Plus la fréquence d’un son est élevée, plus le son est aigu : celui de 600 Hz est donc le plus aigu. Une fréquence plus faible ne rend pas le son plus aigu, et l’amplitude ou la durée d’écoute ne détermine pas cette comparaison.

Explication

Un son composé est périodique sans avoir la forme d’une sinusoïde. Le son pur est confondu avec le son composé, le signal apériodique avec un signal périodique, et la forme sinusoïdale avec une forme non sinusoïdale.

Explication

Une même période implique une même fréquence et donc une même hauteur, tandis que des formes différentes peuvent correspondre à des timbres différents. L’idée que la forme détermine ici une hauteur différente confond forme et fréquence ; un timbre identique ignore la différence de forme ; l’amplitude ne définit pas la hauteur.

Explication

Le timbre d’un instrument est lié à la forme du signal sonore qu’il produit. La fréquence et la période sont associées à la hauteur, tandis que l’amplitude ne constitue pas la caractéristique définissant le timbre dans cette distinction.

Explication

La décomposition de Fourier représente un son composé périodique comme une somme de sinusoïdes. Une mesure d’intensité ne réalise pas cette décomposition, le seul fondamental ne rend pas compte de la somme, et le signal analysé reste périodique.

Explication

La fréquence d’une harmonique est le produit de son rang par la fréquence fondamentale : $f_3 = 3 \times 120 = 360\,\text{Hz}$. 240 Hz correspond au rang 2, 40 Hz à une division, et 123 Hz à une addition.

Explication

La fréquence fondamentale est la plus petite fréquence d’un signal périodique. L’intensité maximale n’en donne pas la définition, l’harmonique de rang 2 est un multiple de la fondamentale, et la fréquence la plus élevée n’est pas le fondamental.

Explication

La hauteur est liée à la fréquence fondamentale, commune aux deux notes, tandis que le timbre dépend de la présence et de l’amplitude des harmoniques de rang supérieur à 1. Une différence d’harmoniques ne change donc pas ici la hauteur ; une fondamentale commune ne garantit pas un timbre identique ; les amplitudes harmoniques caractérisent le timbre, pas la hauteur.

Explication

Dans un instrument à cordes, le son est produit par la vibration des cordes tendues. La caisse de résonance, la colonne d’air et la table d’harmonie ne remplacent pas ce mécanisme de production du son.

Explication

La vibration d’une corde fait apparaître des formes sinusoïdales. Une trajectoire circulaire, un profil en segments droits ou une spirale ne correspondent pas à cette forme caractéristique.

Explication

Le mode fondamental présente un seul fuseau, tandis qu’un mode harmonique en présente deux ou davantage : trois fuseaux indiquent donc un mode harmonique. Le mode fondamental est confondu ici avec les modes à plusieurs fuseaux, et les autres choix ne décrivent pas la distinction donnée.

Explication

Dans le schéma des modes de vibration, un nœud est un point de la corde désigné comme tel. Le ventre désigne une partie, le fuseau une forme observée et le mode fondamental un mode de vibration.

Explication

La masse suspendue permet de modifier la tension de la corde. Régler la fréquence agit sur l’excitation, déplacer la poulie change la longueur vibrante, et remplacer la corde n’est pas le réglage indiqué pour la tension.

Explication

Le tableau associe quatre fuseaux à une fréquence de 20 Hz. La valeur 15 Hz correspond à trois fuseaux, 5 Hz au mode fondamental et 25 Hz à cinq fuseaux.

Explication

Les fréquences des modes vérifient $f_n=n f_1$. Avec cinq fuseaux et une fréquence fondamentale de 7 Hz, $f_5=5\times7=35$ Hz ; 12 Hz résulte d’une addition, 28 Hz d’un facteur quatre et 5 Hz d’une confusion avec le nombre de fuseaux.

Explication

Une corde plus épaisse a une masse linéique plus grande et produit un son plus grave. L’option « corde la plus fine » inverse l’effet de la masse linéique, tandis que les options sur la longueur et la tension confondent d’autres paramètres.

Explication

Dans cette expérience, l’augmentation de la masse suspendue de 30 g à 40 g s’accompagne d’une hausse de la fréquence fondamentale de 5 Hz à 5,8 Hz. La valeur 11,6 Hz correspond à un mode harmonique supérieur, et 6,3 Hz et 12,6 Hz sont mesurées pour une autre longueur de corde.

Explication

L’intensité sonore est la puissance sonore reçue par unité de surface. La puissance totale désigne celle de la source, le niveau sonore exprime une sensation auditive et l’énergie totale n’est pas la définition de l’intensité.

Explication

L’intensité vaut la puissance divisée par la surface : $I = \frac{P}{S} = \frac{12}{3} = 4\ \text{W·m}^{-2}$. Le résultat 36 vient d’une multiplication, 0,25 inverse le rapport et 12 reprend la puissance sans tenir compte de la surface.

Explication

En s’éloignant, l’énergie sonore se répartit sur une surface plus grande, ce qui diminue l’intensité reçue. Une puissance constante ne signifie pas une intensité constante, et le niveau sonore en décibels est une grandeur distincte.

Explication

Le niveau sonore exprime la sensation auditive en décibels selon une échelle logarithmique. La puissance en watts et l’intensité en watts par mètre carré sont des grandeurs physiques distinctes, tandis que l’échelle des décibels n’est pas linéaire.

Explication

Pour préserver l’ouïe, il est préférable d’éviter l’exposition à un son de plus de 80 dB. Le seuil de douleur de 120 dB, le seuil d’audibilité de 0 dB et le seuil de risque de 90 dB correspondent à d’autres repères.

Explication

Le niveau de 120 dB correspond au seuil de douleur. Le seuil de danger est de 80 dB, celui d’audibilité de 0 dB, et 90 dB est indiqué comme seuil de risque.