QCM : Son, numérique et musique — 31 questions

Questions et réponses du QCM

1. Lors de la construction d’une gamme de Pythagore à partir d’une fréquence ff, que fait-on lorsqu’une fréquence dépasse l’intervalle [f;2f][f;2f] ?

On la multiplie par 32\frac{3}{2} pour augmenter son rang
On la soustrait de la fréquence de départ ff
On la divise par 22 pour la ramener dans l’intervalle
On la remplace par la fréquence immédiatement inférieure

On la divise par $$2$$ pour la ramener dans l’intervalle

Explication

La construction procède par multiplications successives par 32\frac{3}{2}, puis ramène toute fréquence trop élevée dans [f;2f][f;2f] en la divisant par 22. Les autres opérations ne décrivent pas la règle de réduction à l’octave.

2. Quelle opération caractérise la succession de quintes dans une gamme de Pythagore ?

Diviser la fréquence par 32\frac{3}{2}
Multiplier la fréquence par 32\frac{3}{2}
Multiplier la fréquence par 22
Diviser la fréquence par 22

Multiplier la fréquence par $$\frac{3}{2}$$

Explication

Dans une gamme de Pythagore, chaque quinte est obtenue en multipliant la fréquence par 32\frac{3}{2}. La division par 22 correspond à la réduction à l’octave, et non à la construction d’une quinte.

3. Que signifie quantifier un signal ?

Découper son amplitude et associer un entier aux tensions
Remplacer ses fréquences élevées par des fréquences plus basses
Convertir sa durée totale en nombre d’octets
Prélever sa valeur à des instants régulièrement espacés

Découper son amplitude et associer un entier aux tensions

Explication

La quantification discrétise l’amplitude et associe un nombre entier aux différentes valeurs de tension. Le prélèvement à des instants réguliers concerne l’échantillonnage, qui discrétise le temps.

4. Un signal contient des fréquences allant jusqu’à fmax⁡=10 kHzf_{\max}=10\,\text{kHz}. Quelle condition permet sa reconstruction complète selon Shannon ?

Choisir fe=5 kHzf_e=5\,\text{kHz}
Choisir fe>20 kHzf_e>20\,\text{kHz}
Choisir fe>10 kHzf_e>10\,\text{kHz}
Choisir fe<20 kHzf_e<20\,\text{kHz}

Choisir $$f_e>20\,\text{kHz}$$

Explication

Le théorème de Shannon impose fe>2fmax⁡f_e>2f_{\max}, donc ici fe>20 kHzf_e>20\,\text{kHz}. Une fréquence égale ou inférieure à cette limite ne garantit pas la reconstruction complète du signal.

5. Quel réglage améliore généralement le rendu d’un signal numérisé ?

Diminuer le nombre de niveaux d’amplitude
Réduire le nombre d’échantillons par seconde
Augmenter la fréquence d’échantillonnage
Espacer davantage les mesures dans le temps

Augmenter la fréquence d’échantillonnage

Explication

Le rendu d’un signal est meilleur lorsque la fréquence d’échantillonnage est élevée. Réduire le nombre de mesures ou les espacer diminue la précision temporelle de la représentation.

6. Que signifie transposer une mélodie pour l’adapter à un instrument ?

Modifier la taille du fichier qui contient la mélodie
Remplacer les notes par des sons appartenant à une autre œuvre
Changer la durée de chaque note sans changer sa hauteur
La déplacer vers l’aigu ou vers le grave

La déplacer vers l’aigu ou vers le grave

Explication

La transposition consiste à déplacer une mélodie vers un registre plus aigu ou plus grave afin de l’adapter à une voix ou à un instrument. La modification de la taille d’un fichier relève de la compression numérique.

7. Une source fournit une puissance sonore de P=2,0 WP=2,0\,\mathrm{W} sur une surface de S=4,0 m2S=4,0\,\mathrm{m^2}. Quelle est l’intensité sonore ?

6,0 W m−26,0\,\mathrm{W\,m^{-2}}
2,0 W m−22,0\,\mathrm{W\,m^{-2}}
0,50 W m−20,50\,\mathrm{W\,m^{-2}}
8,0 W m−28,0\,\mathrm{W\,m^{-2}}

$$0,50\,\mathrm{W\,m^{-2}}$$

Explication

La relation I=PSI=\frac{P}{S} donne I=2,04,0=0,50 W m−2I=\frac{2,0}{4,0}=0,50\,\mathrm{W\,m^{-2}}. Multiplier la puissance par la surface ne correspond pas à la définition de l’intensité.

8. Un fichier passe de Ni=100 MbitsN_i=100\,\text{Mbits} à Nf=40 MbitsN_f=40\,\text{Mbits} après compression. Quel est son taux de compression ?

τ=0,40\tau=0{,}40, soit 40 %40\,\%
τ=1,40\tau=1{,}40, soit 140 %140\,\%
τ=0,60\tau=0{,}60, soit 60 %60\,\%
τ=2,50\tau=2{,}50, soit 250 %250\,\%

$$\tau=0{,}60$$, soit $$60\,\%$$

Explication

La formule τ=1−NfNi\tau=1-\frac{N_f}{N_i} donne τ=1−40100=0,60\tau=1-\frac{40}{100}=0{,}60, soit 60 %60\,\%. La valeur 0,400{,}40 correspond à la proportion de la taille restante, et non à la réduction obtenue.

9. Qu’appelle-t-on un signal en physique ?

Une variation d’amplitude enregistrée à intervalles fixes
Une information sonore stockée dans un fichier numérique
Une grandeur physique mesurée au cours du temps
Une suite de valeurs codées sur plusieurs bits

Une grandeur physique mesurée au cours du temps

Explication

Un signal est une grandeur physique dont on suit l’évolution au cours du temps. Une suite codée ou un fichier numérique correspond à une représentation particulière, et non à la définition générale d’un signal.

10. Quelle différence distingue une compression sans perte d’une compression avec perte ?

La première concerne les images, tandis que la seconde concerne les signaux audio
La première restitue les données à l’identique, tandis que la seconde supprime des informations peu perceptibles
La première réduit la fréquence d’échantillonnage, tandis que la seconde augmente la quantification
La première conserve les données analogiques, tandis que la seconde convertit le fichier en binaire

La première restitue les données à l’identique, tandis que la seconde supprime des informations peu perceptibles

Explication

Une compression sans perte permet de retrouver les données identiques après décompression, alors qu’une compression avec perte élimine des informations sonores peu perceptibles. Les autres distinctions confondent compression, numérisation et paramètres d’enregistrement.

11. Que réalise l’échantillonnage d’un signal ?

Il transforme chaque tension en une suite de bits
Il augmente la tension maximale représentée par le signal
Il attribue des nombres entiers aux amplitudes mesurées
Il prélève des valeurs à intervalles de temps réguliers

Il prélève des valeurs à intervalles de temps réguliers

Explication

L’échantillonnage consiste à prendre des échantillons à intervalles de temps réguliers afin de restituer le signal. L’attribution de nombres aux amplitudes correspond à la quantification, et non à l’échantillonnage.

12. Deux sources produisent des intensités I1I_1 et I2I_2 au même point. Quelle relation décrit correctement leur combinaison ?

L’intensité totale vaut I1+I2I_1+I_2, tandis que les niveaux ne s’additionnent pas directement
L’intensité totale vaut I1×I2I_1\times I_2, tandis que les niveaux se combinent par moyenne
Le niveau total vaut L1+L2L_1+L_2, tandis que les intensités se combinent par différence
Le niveau total vaut L1−L2L_1-L_2, tandis que les intensités restent celles de chaque source

L’intensité totale vaut $$I_1+I_2$$, tandis que les niveaux ne s’additionnent pas directement

Explication

Les intensités de plusieurs sources s’additionnent, selon I=I1+I2+⋯I=I_1+I_2+\cdots. Les niveaux sonores, étant liés logarithmiquement à l’intensité, ne s’additionnent pas directement comme des nombres ordinaires.

13. Quelle caractéristique définit un signal analogique ?

Il est constitué d’une suite de 0 et de 1
Il est composé d’échantillons séparés par des intervalles réguliers
Il attribue un nombre entier à chaque tension mesurée
Il varie de manière continue au cours du temps

Il varie de manière continue au cours du temps

Explication

Un signal analogique est continu au cours du temps. Une suite binaire caractérise un signal numérique, tandis que l’attribution de nombres ou la prise d’échantillons décrit des étapes de numérisation.

14. Que montre principalement le spectre d’un son ?

Les fréquences présentes, avec des pics associés à la fondamentale et aux harmoniques
L’évolution de l’amplitude du signal au cours du temps
La durée totale pendant laquelle la source produit le son
La vitesse de propagation du son dans le milieu matériel

Les fréquences présentes, avec des pics associés à la fondamentale et aux harmoniques

Explication

Le spectre représente le son en fonction de la fréquence et fait apparaître les composantes fondamentale et harmoniques. L’évolution temporelle du signal est décrite par une autre représentation.

15. Pourquoi les gammes de Pythagore rendent-elles la transposition moins aisée ?

Parce qu’elles ne contiennent pas d’octave complète
Parce qu’elles interdisent le déplacement vers un registre grave
Parce que leurs notes ont toutes la même fréquence
Parce que leurs intervalles entre les notes sont inégaux

Parce que leurs intervalles entre les notes sont inégaux

Explication

Les intervalles inégaux des gammes de Pythagore compliquent le déplacement uniforme d’une mélodie entre différentes tonalités. L’absence d’octave complète et l’égalité des fréquences ne caractérisent pas ces gammes.

16. Quel est le rapport entre deux notes successives dans la gamme tempérée à 12 notes ?

d=3/2≈1,5d=3/2\approx1,5
d=212=4096d=2^{12}=4096
d=21/10≈1,07177d=2^{1/10}\approx1,07177
d=21/12≈1,05946d=2^{1/12}\approx1,05946

$$d=2^{1/12}\approx1,05946$$

Explication

Chaque intervalle successif du tempérament égal à 12 notes possède le rapport d=21/12≈1,05946d=2^{1/12}\approx1,05946. Le rapport 32\frac{3}{2} correspond à la quinte pythagoricienne, tandis que les autres expressions ne divisent pas l’octave en douze parts égales.

17. Quelle différence spectrale distingue un son pur d’un son composé ?

Le son pur possède une fondamentale, tandis que le son composé n’en possède pas
Le son pur présente un seul pic, tandis que le son composé en présente plusieurs
Le son pur présente plusieurs pics, tandis que le son composé n’en présente qu’un
Le son pur varie dans le temps, tandis que le son composé reste constant

Le son pur présente un seul pic, tandis que le son composé en présente plusieurs

Explication

Un son pur contient une seule fréquence fondamentale et produit donc un seul pic spectral. Un son composé comporte plusieurs composantes fréquentielles, dont les pics contribuent à son timbre.

18. Deux notes séparées par une octave sont-elles considérées comme la même note ?

Oui, à des hauteurs différentes
Oui, car elles ont exactement la même fréquence
Non, car une octave correspond à deux notes distinctes
Non, car elles ont des fréquences différentes

Oui, à des hauteurs différentes

Explication

Une octave relie deux notes portant le même nom musical, mais situées à des hauteurs différentes. Leurs fréquences ne sont donc pas identiques, même si leur identité de note est conservée.

19. Quelle forme prend un signal numérique ?

Une variation continue de la tension au cours du temps
Une série de tensions mesurées sans codage numérique
Une suite de 0 et de 1 logiques
Une courbe dont l’amplitude peut prendre toutes les valeurs

Une suite de 0 et de 1 logiques

Explication

Un signal numérique est représenté par une suite de 0 et de 1 logiques. Les variations continues de tension et les amplitudes pouvant prendre toutes les valeurs relèvent du signal analogique.

20. Quelle représentation temporelle correspond à un son pur ?

Une fonction sinusoïdale du temps
Une fonction constante indépendante du temps
Une fonction aléatoire sans répétition temporelle
Une fonction périodique non sinusoïdale du temps

Une fonction sinusoïdale du temps

Explication

Un son pur possède une évolution temporelle sinusoïdale. Une fonction périodique non sinusoïdale caractérise plutôt un son composé.

21. La fréquence fondamentale d’un son vaut 220 Hz220\,\mathrm{Hz}. Laquelle est une harmonique de ce son ?

915 Hz915\,\mathrm{Hz}
250 Hz250\,\mathrm{Hz}
710 Hz710\,\mathrm{Hz}
660 Hz660\,\mathrm{Hz}

$$660\,\mathrm{Hz}$$

Explication

Une harmonique est un multiple entier de la fondamentale, et 660=3×220 Hz660=3\times220\,\mathrm{Hz}. Une fréquence quelconque qui n’est pas un multiple entier ne constitue pas une harmonique de ce signal.

22. Un signal sonore a une période de T=0,005 sT=0,005\,\mathrm{s}. Quelle est sa fréquence ?

20 Hz20\,\mathrm{Hz}
200 Hz200\,\mathrm{Hz}
0,005 Hz0,005\,\mathrm{Hz}
5000 Hz5000\,\mathrm{Hz}

$$200\,\mathrm{Hz}$$

Explication

La relation f=1Tf=\frac{1}{T} donne ici f=10,005=200 Hzf=\frac{1}{0,005}=200\,\mathrm{Hz}. La période exprimée en secondes conduit directement à une fréquence en hertz.

23. Quel compromis accompagne généralement une compression plus importante d’un fichier audio ?

La taille reste identique, tandis que la fréquence d’échantillonnage augmente
Le stockage et la transmission sont facilités, mais la qualité sonore diminue
Le stockage devient plus difficile, tandis que la qualité sonore augmente
La transmission est ralentie, tandis que toutes les informations sonores sont conservées

Le stockage et la transmission sont facilités, mais la qualité sonore diminue

Explication

Une compression plus forte réduit la taille du fichier, ce qui facilite son stockage et sa transmission, mais elle diminue généralement la qualité sonore. L’augmentation de la compression ne garantit donc pas la conservation intégrale des informations.

24. Une même source répartit sa puissance sur une surface plus grande. Quelle grandeur diminue alors ?

La période sonore, car elle dépend du volume disponible
L’intensité sonore, car elle dépend de la surface de répartition
La puissance sonore, car elle dépend de la distance parcourue
La fréquence sonore, car elle dépend de l’aire atteinte

L’intensité sonore, car elle dépend de la surface de répartition

Explication

L’intensité sonore est le rapport de la puissance à la surface de répartition, I=PSI=\frac{P}{S}. À puissance donnée, une surface plus grande entraîne donc une intensité plus faible.

25. Pourquoi une onde sonore ne se propage-t-elle pas dans le vide ?

Parce qu’elle nécessite un milieu matériel pour transmettre ses vibrations
Parce qu’elle dépend d’un champ magnétique pour transmettre ses vibrations
Parce qu’elle nécessite une surface rigide pour transmettre ses vibrations
Parce qu’elle nécessite une source lumineuse pour transmettre ses vibrations

Parce qu’elle nécessite un milieu matériel pour transmettre ses vibrations

Explication

Le son est une vibration mécanique qui se transmet grâce aux particules d’un milieu matériel. Une onde lumineuse peut se propager dans le vide, mais ce n’est pas le cas d’une onde sonore.

26. Quelle grandeur est fournie par la source au moment où elle produit un son ?

Le niveau sonore, exprimé en mètres carrés
La puissance sonore, exprimée en watts
La fréquence sonore, exprimée en joules
L’intensité sonore, exprimée en pascals

La puissance sonore, exprimée en watts

Explication

La puissance sonore PP est communiquée par la source et s’exprime en watts. L’intensité décrit la puissance rapportée à une surface en un point de propagation.

27. Quelle propriété permet à la gamme tempérée à 12 notes de transposer une mélodie sans la déformer ?

Ses intervalles reproduisent des rapports simples distincts
Ses fréquences restent identiques dans toutes les tonalités
Ses douze intervalles sont égaux
Ses notes sont toutes séparées par une octave

Ses douze intervalles sont égaux

Explication

La gamme tempérée à 12 notes divise l’octave en douze intervalles égaux, ce qui conserve la structure mélodique lors d’une transposition. Des notes séparées par une octave ne formeraient pas une gamme complète, et leurs fréquences changent lors du déplacement.

28. Quelle expression donne la taille NN en octets d’un fichier audio non compressé ?

N=feQ×Δt×nN=\frac{f_e}{Q}\times\Delta t\times n
N=fe×8Q×Δt×nN=f_e\times 8Q\times\Delta t\times n
N=fe×Q8×ΔtnN=f_e\times\frac{Q}{8}\times\frac{\Delta t}{n}
N=fe×Q8×Δt×nN=f_e\times\frac{Q}{8}\times\Delta t\times n

$$N=f_e\times\frac{Q}{8}\times\Delta t\times n$$

Explication

La taille est donnée par N=fe×Q8×Δt×nN=f_e\times\frac{Q}{8}\times\Delta t\times n, où la division par 8 convertit les bits en octets et où nn représente le nombre de voies. Multiplier par 8 ou diviser par le nombre de voies applique incorrectement ces conversions.

29. Que représente l’intervalle entre deux sons ?

La moyenne de leurs fréquences fondamentales
La différence entre leurs fréquences fondamentales
La somme de leurs fréquences fondamentales
Le rapport de leurs fréquences fondamentales

Le rapport de leurs fréquences fondamentales

Explication

Un intervalle musical est défini par le rapport des fréquences fondamentales des deux sons. La différence de fréquences décrit un écart en hertz, mais ne définit pas l’intervalle musical.

30. Comment définit-on la fréquence fondamentale d’un signal périodique ?

C’est la fréquence la plus élevée présente dans le signal périodique
C’est la fréquence correspondant au pic spectral de plus grande amplitude
C’est la fréquence dont les multiples forment les fréquences harmoniques
C’est la fréquence obtenue en additionnant toutes les fréquences du signal

C’est la fréquence dont les multiples forment les fréquences harmoniques

Explication

La fréquence fondamentale est la fréquence de base dont les multiples entiers constituent les harmoniques. Le pic de plus grande amplitude n’est pas nécessairement associé à la fondamentale.

31. Quelle plage de fréquences correspond approximativement aux sons audibles par l’oreille humaine ?

De 20 Hz20\,\mathrm{Hz} à 20 000 Hz20\,000\,\mathrm{Hz}
De 200 Hz200\,\mathrm{Hz} à 200 000 Hz200\,000\,\mathrm{Hz}
De 2 Hz2\,\mathrm{Hz} à 2 000 Hz2\,000\,\mathrm{Hz}
De 20 000 Hz20\,000\,\mathrm{Hz} à 200 000 Hz200\,000\,\mathrm{Hz}

De $$20\,\mathrm{Hz}$$ à $$20\,000\,\mathrm{Hz}$$

Explication

L’intervalle audible humain s’étend approximativement de 20 Hz20\,\mathrm{Hz} à 20 000 Hz20\,000\,\mathrm{Hz}. Les fréquences supérieures à cette limite appartiennent notamment aux ultrasons.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 52 flashcards sur Son, numérique et musique.

Qu'est-ce que le son en physique ?

Une vibration mécanique nécessitant un milieu matériel pour se propager.

Comment se représente un son pur dans le temps ?

Par une fonction sinusoïdale du temps.

Comment se distingue un son composé d'un son pur ?

Un son composé est une fonction périodique non sinusoïdale du temps.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Son, numérique et musique.

Voir la fiche →

Cours similaires

Transmission et expression du génome

SVT

Arithmétique et fonctions

Mathématiques

Polynômes du second degré

Mathématiques

Circulation des sèves chez les plantes

SVT

Triangles semblables

Mathématiques

Nucléosynthèse et radioactivité

Physique

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM