PARTIE OBSERVER CH3 ONDES SONORES AD INTENSITE ET NIVEAU SONORE
« Il m'est arrivé de prêter l'oreille à un sourd. Il n'entendait pas mieux. » Raymond Devos Connaissances et compétences exigibles :
Analyser une onde sonore,
Connaître et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore.
Quelle grandeur physique permet au mieux de tenir compte des spécificités de l'audition humaine ?
Questions :
1°) Quels facteurs peuvent influencer l’ampleur de la perte auditive liée au bruit ? Le niveau intensité sonore et la durée d’exposition
2°) Donner des exemples d’émetteurs d’ondes sonores.
Concert, MP3, bruits ambiants
3°) Compléter le document ci-dessous en ajoutant le domaine de l’audible de l’homme. . Proposer un protocole permettant de vérifier vos connaissances. Où se situent les sons aigus ? Même question concernant les sons graves ?
On branche un GBF à un haut-parleur. On détecte à partir de quelle fréquence on perçoit un son.
Les aigus sont les sons de haute fréquence, les grave de basse fréquence.
4°) Justifier que l’intensité sonore est en W.m–².
L’énergie transportée par l’onde sonore par unité de temps et de surface J.s-1.m-2 C’est une puissance par mètre carré. E(J) =P(W)xt(s)
(rappel si t est en heure et P en kW alors E est en kW.h)
5°) L’intensité sonore du seuil d’audibilité est-elle la même pour toutes les fréquences audibles ? Le seuil évolue en fonction de la fréquence.
6°) Evaluer et comparer les valeurs minimales et maximales de l’intensité sonore des sons audibles.
Conclure sur l’étendue de ces valeurs.
De 10 -12 à 1 W.m-2 C’est une gamme étendue.
7°) Quelle est la grandeur acoustique qui s’exprime en décibel ?
Le niveau d’intensité sonore (L level en anglais). Cette grandeur se mesure à l’aide d’un sonomètre.
8°) Calculer les valeurs minimales et maximales du niveau d’intensité sonore des sons audibles. . Conclure sur l’étendue de ces valeurs.de 0 à 120 dB chiffres plus petits à manipuler
9°) A partir de quelle valeur la musique jouée peut-elle endommager de manière permanente la capacité auditive ? 85 dB
20 Hz 20 kHz 40 kHz 120 kHz 200 kHz
chien
Chauve-souris
Dauphin
Homme
10°) Compléter le tableau suivant :
11°) Montrer que lorsque l’intensité sonore est multipliée par : par 2, le niveau d’intensité sonore augmente de 3 dB.
L= 10 log (2I/I0) = 10log2+10 log (I/I0) = 3+ L1
par 10, le niveau d’intensité sonore augmente de 10 dB.
L= 10 log (10 I/I0) = 10log10+10 log (I/I0) = 10+ L1
Pour conclure
Expliquer pourquoi les intensités sonores s’ajoutent numériquement, mais pas les niveaux d’intensité sonore. Echelle logarithmique pour L
Commenter et justifier le document de la Fig.4.
2I correspond à L+3; 10 I correspond à L+10; Effet de masque : Lorsqu'on met en présence deux sources sonores dont l'une est supérieure à 10 dB, le bruit résultant est égal au niveau sonore le plus élevé.
Quelle grandeur rend le mieux compte des sensations effectivement perçues par notre système auditif ? Justifier.
Le niveau d’intensité sonore rend mieux compte de ce qui est perçu par l’oreille
I (W.m-2) I0 4,0 x 10-4 8,0 x 10-4 1,0x10-6 2,0x10-6 1,0x10-9
L (dB) 0 86 89 60 63 30
