Mesure de la célérité du son :

C'est une mesure devenue classique depuis l'arrivée des systèmes d'acquisition à mémoire (consoles Exao ou oscilloscopes numériques).

Nous proposons ici d'utiliser le logiciel Rigolinux, pilotant un oscilloscope de la marque Rigol. L'objectif étant de pouvoir faire cette manipulation en classe avec vidéoprojection de l'écran de l'oscilloscope.

A ce stade de réalisation, le logiciel Rigolinux ne fonctionne qu'en acquisition répétée. (Le mode Balayage Unique n'est pas encore fonctionnel).

On peut cependant tirer profit du mode de fonctionnement actuel pour réaliser une acquisition unique en réglant comme il le faut le trigger :

1- Le montage :

Deux microphones séparés d'une distance D (ici 75 cm), chacun étant branché sur une voie de l'oscilloscope :

2- Réglage de l'oscilloscope :

Il sera certainement plus rapide de paramétrer l'oscilloscope en utilisation manuelle pour faire quelques essais et régler convenablement le trigger.

La sensibilité choisie pour chacune des voies dépendra des microphones utilisés.

On choisira :

 - un mode de balayage normal,

 - avec le déclenchement (trigger) sur la voie 1 (celle où est connecté le microphone le plus près du "clap")

 - en front montant

 - le niveau du trigger sera choisi au dessus du zéro de la voie 1, et suffisamment élevé pour qu'il ne déclenche pas sur le bruit de fond de la salle.

- Régler la vitesse de communication du port série sur la valeur 38400 bauds (Utility -> Param E/S -> RS232 Baud : 38400

 

 3- Connexion au logiciel Rigolinux :

Lancer le logiciel, choisir le port série et la vitesse de communication (38400) puis cliquer sur le bouton "Se connecter"

Si la connexion est réussie, le nom du modèle de l'oscilloscope apparaît au dessus de l'écran du logiciel ; en dessous de l'écran on verra les réglages des sensibilités comme choisies sur l'oscilloscope :

4- Réalisation de l'acquisition

Appuyer sur le bouton Run/Stop du logiciel : le bouton Run/Stop de l'oscilloscopeil doit être allumé en vert et l'indication Wait apparaît sur l'écran de l'oscilloscope. Si le niveau du trigger avait été choisi trop bas, l'oscilloscope déclencherait l'acquisition sur le bruit de fond de la salle. Il faudrait alors relever le niveau du trigger en conséquence.

L'oscilloscope est donc en attente d'un niveau suffisant sur son entrée 1 pour déclencher l'acquisition.

Faire un grand "clap" avec deux morceaux de bois. Le déclenchement a lieu et on obtient un  enregistrement tel que celui-ci :

à l'oscilloscope :

ou sur l'écran du logiciel :

Remarque importante : l'oscilloscope étant revenu en mode attente pour une nouvelle acquisition, un niveau sonore suffisant pourrait faire déclencher à nouveau l'oscilloscope...et donc remplacer la courbe affichée par la nouvelle acquisition. On aura donc intérêt à cliquer sur le bouton Run/Stop du logiciel pour mettre l'oscilloscope en mode arrêt lorsque l'on sera satisfait de l'acquisition obtenue.

5- Mesure et calcul :

On peut bien sûr utiliser les curseurs verticaux pour mesurer le retard de réception du microphone 2 par rapport au microphone 1 :

... soit ici un retard de 2,22 ms.

Reste à calculer la célérité du son dans l'air !