Fiche de synthèse
Présentation :
Nom du candidat : MICOU Laurent
Nom des partenaires de l’équipe : HUZAR Anne-Claire , SOLIGNAC Margaux
Série : S (Scientifique)
Thème : Ruptures et continuités
Couplage disciplinaire : Mathématiques , Physique
Sujet : L’acoustique du piano
Problématique : En quoi le son émis par un piano est-il immédiatement reconnaissable ?
Supports : Papier et site internet (http://chezmic.free.fr/le_piano.htm)
Synthèse :
- Etapes et démarches
Le choix du sujet et surtout le cadrage du périmètre exact de l’étude fut, selon moi, l’une des étapes les plus difficiles de notre TPE.
Tout commence à la première séance où il était demandé de se documenter. Je ne faisais alors partie d’aucun groupe et beaucoup de sujets me paraissaient intéressants ! J’ai pensé aux trous noirs ou encore à la théorie de la relativité d’Einstein que je connaissais un peu. Là, j’ai remarqué qu’un groupe de deux personnes, Anne-Claire et Margaux, voulaient faire quelque chose sur la musique sans savoir quoi exactement et la perspective d’engager une recherche approfondie sur le son me vînt à l’esprit.
Jusqu’à la deuxième séance, le son m’avait enveloppé et convaincu de le prendre pour sujet. C’est pourquoi je décidai de me greffer au groupe de Margaux et d’Anne-Claire. Celles-ci m’acceptèrent volontiers étant donné que nous nous entendons plutôt bien.
Les séances suivantes furent pleines de recherches fructueuses et intéressantes. Nous nous sommes attaqués en premier aux documents du CDI, puis à internet. Mais un problème persistait encore et toujours : le sujet était vraiment trop large ! Alors, après quelques recherches sur les forum, Margaux proposa l’orgue comme sujet. Le sujet ne me plaisait pas énormément étant donné que si l’on voulait faire une expérience, il était plutôt difficile de se procurer un orgue. Mais les deux autres membres du groupe étant unanimes, j’acceptai à contre-cœur.
Quelques jours plus tard (voire même le jour suivant), j’apportai une nouvelle idée : «Et si on étudiait tout simplement la guitare ?». J’avais même une idée derrière la tête : il est bien plus facile de parler de l’onde stationnaire avec un instrument à cordes qu’avec un instrument à vent. Mais comme vous pouvez le remarquer, ce n’est pas le sujet qui a été pris au final. En effet, Margaux voulait son orgue à tout prix car l’on pouvait décrire le mécanisme ce qui, pour moi, ne présentait absolument aucun intérêt étant donné l’aspect technologique de cette description ce qui ne s’inscrivait pas dans le couplage disciplinaire de notre TPE.
Heureusement, Anne-Claire trouva un compromis : le piano !(comme vous pouvez vous en douter). En effet, cet instrument présentait les deux caractéristiques requises : instrument à cordes et mécanisme. Un seul bémol persistait dans mon esprit (le piano n’est pas un instrument facile à transporter donc difficile d’accès pour l’expérience) mais je n’allais tout de même pas les obliger à faire ce que moi je voulais. De toute façon le sujet me convenait assez.
Mes recherches ont commencé dans la documentation du CDI et surtout dans un livre de Physique que Mme. Enderlé nous avait prêté, pour finir sur des recherches plus approfondies et qui parfois s’averraient être infructueuses ou peu déterminantes. Certaines informations étaient même erronées et j’ai dû avoir recours à un membre de ma famille, qui connaît un petit peu le sujet, pour m’éclairer.
On m’a dit en début d’année que demander de l’aide n’était pas interdit et même conseillé. J’ai alors demandé à un de mes amis qui est en terminale s’il avait des conseils pratiques à me donner pour le TPE en général. Il m’a répondu que lui-même avait fait un site internet et que cela pouvait être intéressant de varier les supports. J’ai tout de suite adopté l’idée et je me suis mis en quête d’un hébergement pour le site. J’avais de la chance cette fois car la freebox offrait 100 Mo d’espace disque pour l’hébergement (Comment ça je fais de la pub ?).Les pages internet furent difficiles à faire et la résistance d’un membre de l’équipe à ce projet que je voulais réaliser impérativement fut extrêmement accentuée.
Finalement, après de longs et pesants débats, nous décidâmes que le site serait un «bonus» où l’on trouverait le compte rendu (avec quelques ajouts éventuels) et bien sûr les animations et films divers que nous aurions fait jusqu’à la date de remise du projet. On peut le trouver à cette adresse internet http://chezmic.free.fr/le_piano.htm.
Après la mise en place du plan, j’ai réparti les tâches malgré une résistance de la part de toute l’équipe (Ah !L’organisation !) car je réussis à les convaincre qu’il s’agissait de la meilleure solution pour optimiser des recherches. De plus, du fait que je supervise le site internet, l’aboutissement des recherches de toute l’équipe devait me revenir et je devais donc «pousser» l’équipe à travailler plus vite.
J’ai eu l’idée d’une expérience où je modélisais les molécules de l’air avec un dispositif composé de balles de tennis pour montrer le propagation de l’onde. Mais on m’a vite dit que le son était une onde longitudinale ce qui ne correspondait pas à mon expérience. Mais nous pouvions le mettre dans la vibration de la table d’harmonie car cela convenait tout à fait dans ce contexte.
- Cohérence et finalité
La fois où les choses avaient pris une tournure qui m’échappait à savoir celle où le sujet s’était transformé du son en orgue m’a déstabilisé ; j’ai eu du mal à me remettre en cause et que mon tempérament est en général de toujours savoir où je vais avec assurance. J’étais, à ce moment-là, abattu mais j’avais en même temps la curiosité de voir comment cela allait se passer.
Il m’est arrivé de remettre en cause le travail des autres membres de l’équipe mais cette crainte n’a pas toujours été confirmée.
A ce sujet, mes méthodes ont souvent été critiquées. On m’a même qualifié de «Tyran» alors que mon but était de faire avancer le TPE et puis cela n’était pas à moi de surveiller le travail de l’équipe ! Mais il en fut ainsi.
Comme dit précédemment, le sujet a souvent été remis en cause et soumis aux diverses critiques. De plus, les discussions inter-membres de l’équipe étaient fréquentes mais les différends ont finalement touts été résolus.
- Conclusion
L’acoustique du piano amène à des réflexions poussées sur les ondes(sonores, stationnaires,…)avec bien sûr l’utilisation de l’outil mathématique et en particulier lorsqu’il s’agit des relations de Fourier.
Pour résumer, on peut dire qu’après avoir présenté l’instrument piano, nous avons fait une étude approfondie des propriétés physiques du son pour en ressortir la caractéristique déterminante dans la reconnaissance du son du piano à savoir le timbre. Le timbre est lui-même constitué par plusieurs composantes : les formants et l’inharmonicité, l’enveloppe et le vibrato.
Je pense avoir atteint les objectifs que je m’étais fixés en début de TPE même si ce fût au prix d’efforts soutenus ! Ceux-ci peuvent se résumer en trois points : faire un sujet qui me plait (et cela n’était pas gagné d’avance !), arriver à un compte rendu respectable (pas seulement par la taille mais surtout par le contenu) et créer le site internet.
Le TPE a finalement été pour moi une bonne expérience, riche en rebondissements, abondante en connaissances nouvelles, en relations humaines qui se sont bien passées malgré quelques différences de points de vue mais qui ce sont toujours terminées dans la joie et le bonne humeur. L’esprit d’équipe nous a soudés du début jusqu’à la fin !… et nous en sommes ressortis meilleurs amis qu’au début des travaux personnels encadrés.
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