mercredi 27 janvier 2010

C'est quoi ce bruit dans mes enceintes ?

Est-ce que comme moi, vous vous êtes déjà demandés pourquoi, quand vous branchez ou débranchez le câble qui mène votre ordinateur à votre système hifi (ces derniers allumés), un bruit grave et sourd se fait entendre brièvement dans les enceintes ? Pas agréable le bruit... Ce bruit sourd, on l'appelle bruit de masse (la masse dont je vous ai parlée récemment), et ça ressemble à quelque chose comme ça :



Les composants qui permettent au son de circuler

Je me prends un bruit dans la tronche, je veux savoir d'où il vient, je suis curieux et j'aime bien réfléchir (enfin quand je peux). Qu'est-ce que je fais ? D'abord je me demande quels sont les éléments qui interviennent dans la transmission du son :
  • enceintes / hauts-parleurs
  • amplificateur
  • câbles
  • connectique - C'est quoi la connectique ? C'est un ensemble de trucs qui permettent de brancher un bidule dans un machin (pour "connecter" quoi !)...

Je vous présente le "jack", ce petit embout que vous connaissez sans doute sans le savoir, et qui est très utilisé dans les métiers du son. Un jack, c'est en gros du plastique et du metal (parfois précieux). Il existe des jacks mono, et stéréo, pour faire passer du son... monophonique ou stéréophonique (logique non ?). Le son stéréo, en gros c'est quand on enregistre avec 2 micros ou qu'on le restitue sur 2 hauts-parleurs. Je pars du principe que tout le monde est équipé en stéréo en 2010... Le jack ci-contre est donc un jack stéréo.

Alors, c'est qui le p'tit malin responsable ?

Pas les enceintes, puisqu'elles se contentent de traduire un signal audio (le son à l'état électrique si vous préférez) qui arrive depuis les fils qui y sont connectés en ondes acoustiques (autrement dit en "vrai" son).

Pas les câbles, ni l'ampli. S'il est vrai que les câbles peuvent induire des perturbations du signal, dans notre contexte ça ne n'est pas le cas : en débranchant le connecteur, on n'a pas changé l'état des câbles, et du coup s'ils étaient responsables du bruit, on aurait eu ce bruit en permanence. Idem pour l'ampli, lui est allumé point barre.

Ceci n'est pas un bruit de masse, mais si la douleur auditive persiste, éteignez votre télévision

La réponse, c'est le jack !
  • Lorsqu'on le débranche, les connecteurs droit et gauche, (c'est-à-dire le "ring" - l'anneau - (R) "tip" - et la pointe - (L) du jack qui comporte 3 parties avec la masse) connectés donc aux 2 enceintes correspondantes, entrent successivement en contact avec la masse de mon ordinateur. D'où le bruit ... de masse.... un bruit assez grave qui est donc normalement du 50 Hz. Ça se passe très rapidement, mais normalement vous devriez entendre le bruit d'abord dans l'enceinte droite, puis dans la gauche.
  • Lorsqu'on le branche, c'est l'inverse : le tip touche la masse, puis le ring, donc le bruit arrive d'abord dans l'enceinte gauche, puis la droite !
Et une petite video pour illustrer tout ça :)


dimanche 24 janvier 2010

D'où viennent les scores au tennis ?

Je serais curieux de savoir quel pourcentage des petits curieux que vous êtes s'est posé la question, et quel pourcentage d'entre vous en a cherché la réponse :)

L'origine des points
Le système des points assez complexe du tennis a été hérité de l'Histoire. En effet, il provient du jeu de paume où l'on comptait les points de la façon suivante : 15/30/45/Jeu. Le nombre 40 actuellement utilisé semble être un raccourci pour 45, trop long à prononcer.
Quatre hypothèses sont avancées pour expliquer ce système, mais aucune n'a encore pu être vérifiée. La troisième paraît cependant la plus vraisemblable aux chercheurs.

  • selon le témoignage de Jean Goselin, libraire du roi de France en 1579, cette façon de compter se rapporterait à l'astronomie et au système sexagésimal utilisé pour les calculs d'angles. Chaque signe physique est divisé en 60 degrés, diviser un signe physique en quatre parts donne 15 degrés par part.
  • selon le témoignage de Charles Delahaye, joueur de paume au XIXième siècle, 15 représente une distance de 15 pieds. La ligne de service et le filet sont séparés de 60 pieds, soit quatre fois 15 pieds. Charles Delahaye dit avoir assisté à une partie où les points n'étaient pas comptés, mais que le vainqueur du point avançait à chaque fois de 15 pieds jusqu'à ce qu'il atteigne le filet et remporte alors le jeu.
  • les paris étaient semble-t-il fréquents lors d'une rencontre de jeu de paume. La monnaie française de l'époque comprenait le double d'or qui valait 60 sous et le denier d'or qui valait 15 sous. Les joueurs auraient pris l'habitude de compter les points en valeur monétaire, c’est-à-dire en multiple de 15.
  • il est dit aussi que pour noter les scores, des cadres d'horloge ont été réutilisés par des anglais au début du XXe siècle : les deux aiguilles permettent de compter pour chacun des joueurs les points (0, 15, 30, et 40 minutes ; 45 pour l'avantage) et les jeux (départ à 0 pour chaque aiguille, gain pour la première arrivée en bas, à 6 donc).
Source
Wiki : origine des scores

si l'origine des points n'est pas connue avec certitude, l'origine des coupes de cheveux des joueurs dans les années 80 l'est encore moins... Stylish, John!

...et pour les anglophones

En anglais, le 0 n'est pas annoncé zero, mais love. Rappelez-vous que le tennis trouve ses origines dans le jeu de Paume. Les anglais ont ainsi traduit simplement les scores qui y étaient usités. Le 0 était annoncé "l'oeuf", pour sa forme. N'allez pas chercher plus loin, demandez à un anglais de prononcer "l'oeuf"... l'oeuf -> l'oeuve -> love... Et voilà!

vendredi 22 janvier 2010

C'est quoi la masse électrique ?


J'étais en train de rédiger un article sur le "bruit de masse" l'autre jour entre le fromage et le dessert, quand je me suis dit : "Mais au fait c'est quoi la masse ?". Ca paraît être un acquis, mais l'expliquer de façon simple, accroche toi mon coco !
En électricité, on en entend souvent parler, et elle n'a rien à voir avec la masse d'un objet (celle qui permet de calculer le poids).

La définition

Voici une définition classique, que je vais expliciter : la masse, c'est un point de référence du potentiel électrique (wiki: Masse_(électricité)). Woaw !

Qu'est-ce que ça veut dire potentiel électrique ? Eh bien, dans les sciences, on utilise des échelles de mesure pour savoir de quoi on parle. On mesure par exemple la température en degrés Celsius pour savoir s'il fait plus ou moins chaud, la vitesse en km/h, les distances en mètres (m)... En électricité, un potentiel permet de définir une sorte d'échelle de l'état électrique : plus ou moins "chargé". Cette échelle est exprimée en Volt (du nom de l'inventeur de la pile électrique Volta). La référence correspond le plus souvent au 0. Ainsi un potentiel de référence électrique, autrement dit la masse, correspond le plus souvent à 0 Volt (mais pas toujours, j'y reviendrai plus tard).

A quoi sert la masse ?

Dans un circuit électrique (un chemin si vous préférez), par elle passe la quantité d'électricité indésirable.
Prenons deux exemples :
  • dans les fils d'un montage hifi, elle permet de filtrer certains "bruits" dans le signal audio (ou son si vous préférez)
  • dans le cas d'appareils électroménagers, elle nous protège nous, les consommateurs, de défauts d'isolement
Je reviens sur le cas des appareils électroménagers. Imaginons une machine à laver. Elle est branchée au réseau électrique, et donc alimentée par du 220V (ça fait donc 220V de plus que la masse si vous avez suivi !). Si dans cette grosse boîte pleine de fils, l'un d'entre eux, connecté à la phase (celui que vous envoie du 220V dans les dents) vient à toucher la carcasse, alors si tout se passe bien, le disjoncteur se déclenche (les plombs sautent). Pourquoi ?
Parce que toute carcasse d'appareil électroménager est reliée à la masse (c'est d'ailleurs symbolisé par le dessin à gauche, que vous trouverez quelque part sur votre appareil électrique). Et évidemment si on relie un point qui est chargé à 220V et l'autre à 0V, ça fait une belle décharge, et donc les plombs ont de quoi sauter.

Si la masse n'était pas là, c'est votre corps qui ferait office de fil relié à la Terre, car votre corps conduit l'électricité. L'électricité, cette flemmarde, cherche toujours à aller vers un état plus peinard, et elle se "déchargerait" donc à travers vous pour aller vers le 0. Vous le sentiriez passer ! Et votre coupe de cheveux aussi s'en ressentirait :)







Où trouve-t-on la masse dans la vie de tous les jours ?

Facile ! Un autre nom de la masse est... la Terre ! Eh oui, la Terre est au potentiel 0. Evidemment, car si la elle avait un potentiel non nul, on aurait une énergie gratuite et illimitée à portée de main, il suffirait par exemple de brancher son chargeur de téléphone dans le sol, pas dans une prise électrique (je schématise bien sûr !).

Justement, puisque je parle de prise électrique, regardez celles qui se trouvent autour de vous :

Il y a, normalement, 2 trous et une fiche. La masse est reliée à cette fiche qui dépasse. Le courant qui alimente les appareils électriques, lui, passe par les trous, donc on ne met pas ses doigts dedans !! On peut par contre toucher sans danger la fiche de masse.


Enfin pour les bricoleurs, ceux qui relient les fils dans les prises électriques par exemple, sachez qu'un code de couleur normalisé permet de reconnaître le fil de masse : il est jaune et vert.

Enfin, sur le papier, il existe deux symboles utilisés par les gens qui dessinent les schémas électriques. Pourquoi différencie-t-on la Terre et la masse ? Eh bien la Terre est au potentiel de 0V. Si je prends la Terre comme référence, alors par définition c'est une masse. Mais si mon potentiel de référence n'est pas 0V, mais 10V (par exemple au pif !), la masse de mon circuit est à 10V, et dans ce contexte précis, la Terre n'est plus équivalente à la masse. Bon, en vrai, les deux sont très souvent équivalents ! Retenez donc que c'est pareil, pour simplifier ;)


Ça y est, la masse électrique n'a plus de secrets pour vous ?

jeudi 21 janvier 2010

Tonton, pourquoi les roues des voitures tournent parfois à l'envers ?

Pas bête ta question mon poulet ! C'est en effet perturbant : comment une voiture peut-elle avancer si ses roues tournent à l'envers ?

Il faut regarder le phénomène de plus près. En effet, si tu regardes bien la voiture de ton père à gauche, lorsqu'elle démarre, ses roues tournent dans le bon sens, mais au fur et à mesure que la voiture accélère, ses roues ont l'air de ralentir, puis de s'arrêter, puis de partir dans l'autre sens. Pourquoi ?


Il s'agit d'un phénomène optique très simple. Mais je vais d'abord poser quelques bases.

Le système "œil+cerveau" humain : une mécanique qui a ses limites

L'œil humain associé au cerveau est un appareil de mesure : il capture des images du monde qui nous entoure. Comme tout appareil de mesure, il a ses limites techniques. De la même façon qu'un appareil photo peut prendre un nombre limité de photos en une seule seconde, notre système "œil + cerveau" ne peut capturer/restituer qu'un nombre limité d'images par seconde. On appelle cela la fréquence de rafraîchissement de l'image, et comme toute fréquence elle s'exprime en Hz (Hertz, ou en "par seconde"). Il est communément admis que la fréquence de rafraîchissement de ce système est de l'ordre de 12 images/seconde, ou 12Hz. Ça veut dire qu'en une seconde, tu peux voir séparément 12 images différentes et successives. Au delà ça va trop vite pour voir toutes les images dans une seconde. Tu me suis ? Bon, on va prendre un exemple maintenant.

Rien de tel qu'un bon exemple

Prenons une roue de voiture. Pour simplifier on la représente par un disque noir. On peint une bande blanche entre son centre et l'exterieur (son pneu quoi !). On appelle ça un rayon (une ligne droite entre le centre d'un disque et le bord de ce dernier). Regarde comment je dessine bien !

Imaginons maintenant que cette roue soit sur la voiture que tu regardes. La voiture est à l'arrêt. La bande blanche ne bouge pas ? Oui, c'était pour voir si tu suivais toujours ;)

La voiture démarre, elle roule de gauche à droite, et la roue se met à tourner. La bande blanche tourne également... logique ! Voilà ce que tu vas voir au fur et à mesure que la voiture va avancer :

J'ai mis les 12 images successives que ton oeil va capturer en une seconde. Bien évidemment, j'ai simplifié en parlant de 12 images par seconde, car en réalité l'oeil humain est un appareil beaucoup plus compliqué, et en vrai tu aurais l'impression que le rayon tourne de façon "fluide" alors qu'ici c'est saccadé. Mais ça mériterait un autre article, je t'en parlerai peut être plus tard ! Tu pourras regarder en annexe les liens que j'ai mis pour aller plus loin.

Maintenant que tu as saisi le principe des images qui se succèdent, imagine que la voiture accélère. Sur mon dernier dessin, la roue a fait à peine un tour en une seconde, puisque mon rayon a fait le tour de la roue au bout de la 12e image que ton oeil a vue. Mais si la voiture roule plus vite, la roue tourne plus vite, n'est-ce pas ?

En fait si la voiture roule 2 fois plus vite que dans le dessin précédent, au lieu de voir les 12 images ci-dessus, tu verras un dessin sur 2 lors des 6 premieres (en orange) :

Si la voiture roule encore 2 fois plus vite (4 fois plus vite qu'au départ), tu verras 1 dessin sur 2 par rapport aux images au dessus, 1 dessin sur 4 par rapport aux images du début (en orange) :

Finalement, lorsque la vitesse augmente, tu vois le rayon blanc de plus en plus "tard", tu comprends ?

Eh bien, à partir d'une certaine vitesse, la roue va tourner si vite qu'entre deux images détectées par ton oeil, elle aura fait presque un tour :
et du coup tu auras l'impression que la roue tourne à l'envers !

Bien entendu tout ceci se fait progressivement, car la vitesse de la voiture augmente de façon continue (sa vitesse ne double pas instantanément, elle augmente au fur et à mesure). Tu verras donc le rayon blanc accélérer puis ralentir, puis repartir dans le sens inverse, et si la voiture accélère encore alors à nouveau le rayon va repartir progressivement dans le bon sens, etc. Pareil quand la voiture ralentira évidemment. CQFD !

Pour aller plus loin

C'est quoi une fréquence en physique ?
http://fr.wikipedia.org/wiki/Frequence

L'oeil humain et le cinéma. On y parle du seuil de scintillement (40 images/seconde), au delà duquel on a une impression de fluidité (le système "oeil + cerveau" est berné):
Le cinéma, la grande illusion

L'effet stroboscopique :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_stroboscopique