Polytech’Nice Sophia, Département Sciences Informatiques

Polytech’Nice Sophia,	Département Sciences Informatiques
Cours Signal Son et Image pour l’Informaticien	Cours de troisième année
Travaux Dirigés, durée 2h, avec Scilab	Jean-Paul Stromboni, (septembre 2015)

TD n°3 : Utiliser Scilab pour traiter les signaux audio

A tester : on peut personnaliser la disposition du bureau Scilab ; on peut exécuter tout ou partie d’un script sans sortir de l’éditeur de scripts (Ctrl L, …); on utilise la console Scilab à tout instant pour afficher une variable ; pour l’aide de Scilab, saisir:  help mot-clé

1. Créer des notes pures d’enveloppe linéaire

1. 
   créer dans le vecteur Scilab s un signal audio d’amplitude a0=0.5, de fréquence f0=440Hz, et de durée D=1s à la fréquence d’échantillonnage . Ecouter le signal audio ainsi créé.
   
2. 
   Tracer le chronogramme de s dans une figure,
   
   1. 
      Munir la figure d’une grille, de textes, d’un titre, d’une légende.
      
   2. 
      éditer la couleur et l’épaisseur du tracé de la figure, exporter le tracé
      
   3. 
      comparer plot2d et plot2d3
      
   4. 
      utiliser le zoom et le mode Data Tip pour vérifier f0, a0 ,fe, et D
      
3. 
   Appliquer l’enveloppe au signal s(t). Ecouter le signal avec enveloppe et tracer dans une même figure le signal s avec et sans enveloppe.
   

2. Créer une fonction Scilab pour générer des notes pures à enveloppe linéaire

1. Créer une fonction Scilab dont les arguments d’entrée sont a0, f0, D et fe et dont l’argument de sortie est un vecteur contenant la note créée.

2. Tester la fonction en jouant la gamme n°3 dont les fréquences sont données ci dessous

3. Utiliser la fonction testée pour créer un arpège, succession d’au moins dix notes en jouant sur a0, f0, et D pour créer une mélodie, Sauver le résultat dans le fichier ‘jingleSSII.wav’

3. Synthétiser le timbre d’un instrument de musique avec Scilab :

Les scripts utilisés ici sont tirés de la page de Philippe Guillaume, professeur à l’INSA de Toulouse, http://cours.polytech.unice.fr/ssii/z.Suppléments/PhilippeGuillaume

On télécharge sur la page du cours n°3 sur Scilab les scripts et fonctions suivants traduits depuis Matlab en Scilab : cloche.sce, envelop.sce, synthad.sce, et gammes.sce

1. 
   exécuter le script de gammes.sce et répondre aux questions suivantes :
   
   1. 
      quelle est la signification des arguments a et t de la fonction envelop ?
      
   2. 
      quelle est la signification des arguments f et a de la fonction synthad ?
      
   3. 
      comment le script gammes.sce exécute t’il la fonction cloche ?
      
2. 
   créer dans un vecteur sig à l’aide de la fonction cloche dans cloche.sce une note de du-rée 5 s, de fréquence fondamentale 275Hz à la fréquence d’échantillonnage 44100Hz
   
3. 
   tracer le chronogramme de sig, son enveloppe, et sa composition fréquentielle
   
4. 
   créer une mélodie en enchaînant une suite de sons de cloche de hauteurs et de durées différentes, par exemple : Do, Do, Do, Ré, Miii, Rééé, [Do, Mi, Ré, Ré, Do] ou autre.
   
5. 
   Comment créer un nouvel instrument en modifiant la fonction ‘cloche’ ?
   

Tableau des fréquences des douze demi tons de la gamme n°3 (+ fréquence de Do4)

Vérifier Mi3/Do3=5/4 (tierce majeure), Sol3/Do3=3/2 (quinte), et Do4/Do3=2 (octave)

Note	Do3	Dod3	Ré3	Réd3	Mi3	Fa3	Fad3	Sol3	Sold3	La3	Lad3	Si3	Do4
fréq	261.6	277.2	293.7	311.1	329.6	349.2	370	392	415.3	440	466.2	493.9	523.2

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