Séance anti-jeunes

Que remarquez-vous concernant l'échelle des fréquences ? ... De 120 à 130 dB : sirène d'un véhicule de pompier, tronçonneuse thermique, avion au décollage ...



un extrait du document




FICHE 1
PRÉSENTATION




|Titre |SEANCE ANTI JEUNES |
|Type |TP COURS |
|d'activité | |
|Objectifs de |Acquérir : les savoirs concernant les grandeurs principales |
|l'activité |mises en jeu dans la sensation sonore. |
|Références par|Cette activité illustre le thème de « L'HABITAT » |
|rapport au |et le sous thème « Confort acoustique » |
|programme |en classe de Première STI-2D |
| |Notions et contenus |Compétences attendues |
| | | |
| |Puissance et intensité |Citer les deux grandeurs |
| |sonore ; niveau ; |influençant la perception |
| | |sensorielle : l'intensité et |
| | |la fréquence d'un son. |
| | |Citer les seuils de |
| | |perception de l'oreille |
| | |humaine. |
| | |Définir et mesurer le niveau |
| | |sonore. Citer l'unité |
| | |correspondante : le décibel |
| | |(dB). |
|Conditions de |Pré requis : aucun |
|mise en ?uvre |Durée : 1h30 |
| |Contraintes matérielles : Salle multimédia avec vidéo |
| |projecteur. |
|Remarques | |
|Auteur |Conception de la leçon : |Académie de LYON |
| |Camille CONTRAIRE | |
| |Rédaction de ce document : | |
| |Camille CONTRAIRE | |


FICHE 2
LISTE DU MATÉRIEL


Séance anti-jeunes



Le matériel nécessaire aux manipulations disposé sur la paillasse du
professeur.

. Ordinateur,
. Internet,
. une paire d'enceintes
. un vidéoprojecteur



Le matériel nécessaire aux manipulations disposé sur la paillasse des
élèves.

. un ordinateur avec carte son
. Internet
. un doubleur de prise jack.
. Un casque par élève


FICHE 3

Fiche pour le professeur


Séance anti-jeune

Thème : Confort acoustique dans l'habitat

Un groupe de jeunes discutant dans un hall d'immeuble, sont
indisposés par un sifflement strident. Leurs parents ne semblent pas,
eux, incommodés


Si tel est votre cas actuellement ne manquez pas de vous manifester
auprès de votre professeur.


Quelle hypothèse pouvez-vous faire pour expliquer cette situation ?
Robert Francois AFP

1. Spectre sonore

Écoutez les différents sons que vous propose votre professeur. Ils
seront tous émis avec les mêmes caractéristiques de puissance sonore.
Remplissez au fur et à mesure de l'écoute le diagramme ci-dessous en y
repérant pour chaque fréquence à quel niveau vous commencez à entendre
le son.
Se connecter au site de l'université of New South Whales :
http://www.phys.unsw.edu.au/jw/hearing.html
Soit, pour des questions de temps, le professeur réalise l'expérience
au tableau et tous les élèves remplissent le document au fur et à
mesure soit les élèves utilisent des casques et vont eux même sur le
site.

Audiogramme de
Camille CONTRAIRE







On considère le relevé normalisé suivant :














Chacune des courbes ci-dessus est isosonique c'est-à-dire
correspondant à une égale sensation sonore. En comparant l'allure de
ces courbes à celle correspondant à celle de notre relevé précédent
(audiogramme), on constate que l'on retrouve la même allure. Notre
audiogramme correspond à l'égale sensation sonore correspondant à
notre seuil d'audibilité.


Que remarquez-vous concernant l'échelle des fréquences ?
L'échelle n'est pas linéaire.
Les puissances de 10 sont toutes espacées entre elles de la même
manière.


Essayez de redessiner le graphe à 60 phon sur une échelle linéaire en
fréquence.












































En déduire l'intérêt d'utilisez l'échelle précédente appelée échelle
logarithmique.
L'intérêt est de pouvoir obtenir autant de détails dans les basses
fréquences que dans les hautes. Ce que ne permet pas une échelle
linéaire.



Conclusion :


J'entends les sons de 20 Hz à 20 kHz. D'une manière plus générale, le
domaine des fréquences audibles est défini de 20 Hz à 20 kHz.
On parle d'infrasons en dessous de 20 Hz et d'ultrasons au dessus de
20kHz.
Avec l'âge, la limite d'audibilité haute peut tomber en deçà de 10
kHz. Les sons aigus sont alors mal voir plus du tout perçus. C'est la
presbyacousie.
























Citez un animal qui émet des ultra sons.
La chauve-souris et le dauphin émettent des ultrasons qui leur
permettent de se repérer dans l'espace par écholocation

2. Intensité sonore

Échelle d'intensité


Recherchez sur internet l'intensité sonore en W/m2 et le niveau
sonore correspondant exprimé en dB (décibel) des éléments
suivants :


> Seuil de la douleur
> Seuil d'audibilité
> Seuil de risque
> Avion au décollage
> Parole
> Discothèque
> Vent léger

2 Divers exemples sur l'échelle du bruit pour une fréquence de 1 000 Hz

Ces exemples sont à relativiser.
. 0 dB : seuil d'audibilité
. De 0 à 10 dB : désert ou Chambre anéchoïque
. De 10 à 20 dB : cabine de prise de son dans le meilleur des cas
. De 20 à 30 dB : conversation à voix basses, chuchotement
. De 30 à 40 dB : forêt
. De 40 à 50 dB : bibliothèque, lave-vaisselle
. De 50 à 60 dB : lave-linge
. De 60 à 70 dB : sèche-linge, sonnerie de téléphone, téléviseur,
conversation courante
. De 70 à 80 dB : aspirateur, restaurant bruyant, passage d'un train à
80 km/h
. De 80 à 90 dB : tondeuse à gazon, klaxon de voiture, tronçonneuse
éléctrique
. De 90 à 100 dB : route à circulation dense, atelier de forgeage, TGV à
300 km/h à 25 m
. De 100 à 110 dB : marteau-piqueur à moins de 5 mètres dans une rue,
discothèque
. De 110 à 120 dB : tonnerre, atelier de chaudronnerie, vuvuzela à
2 mètres
. De 120 à 130 dB : sirène d'un véhicule de pompier, tronçonneuse
thermique, avion au décollage (à 300 mètres), concert amplifié
. 130 dB : seuil de la douleur
. De 140 à 150 dB : course de Formule 1, avion au décollage
. 170 dB : fusil d'assaut
. 180 dB : décollage de la fusée Ariane, lancement d'une roquette
. 194 dB : son le plus bruyant possible dans l'air à la pression
atmosphérique du niveau de la mer. La différence de pression dans une
onde sonore de ce niveau est d'une atmosphère et correspond à
l'apparition d'une pression nulle sur le front de dépression de
l'onde. Toute onde au-delà de cette frontière ne s'appelle plus onde
sonore mais onde de choc.
Au-dessous de 20 dB, le son est pratiquement inaudible pour l'oreille
humaine. Il commence à devenir douloureux au-delà de 80 dB, dangereux à
partir de 100 dB et insupportable dès 120 dB. Le seuil de douleur n'est pas
un absolu, il dépend de la fréquence. Le seuil de douleur peut être atteint
à un niveau sonore de 110 dB pour une fréquence de 20 000 Hz et à 120 dB
pour une fréquence inférieure à 10 000 Hz. Ces valeurs (80 dB, 100 dB,
120 dB) sont les valeurs courantes de la littérature.
Des tests psycho-acoustiques ont montré qu'un dépassement du volume sonore
est perceptible par l'oreille humaine à partir de 1 dB.
[pic]
Le son commence à être pénible à partir de 75 dB et il est dangereux à
partir de 85 dB.

Or la douleur auditive n'apparaît qu'à 120 dB : de 85 à 120 dB, l'oreille
est menacée de lésions irréversibles sans que l'on puisse s'en apercevoir !

Le danger d'une exposition au bruit dépend de deux facteurs :
. le niveau sonore,

. la durée d'exposition.

Une directive a fixé un seuil de 85 décibels comme niveau sonore maximum au
travail. Au-delà, les employés doivent bénéficier de protections anti-
bruit. L'échelle suivante montre les limites acceptables d'exposition au
bruit pour une oreille normale :









































s'il est possible de travailler 8 heures par jour dans un environnement à
85 dB, être exposé plus de quelques secondes à une intensité de 120 dB
c'est risquer un traumatisme auditif
































































Représenter sur une échelle linéaire ces différentes intensités
sonores exprimées en W/ m2.












Refaite le même travail avec le niveau sonore exprimé en décibel.












Conclure sur l'intérêt du décibel.


La plage de variation étant énorme (de 1012 W/m2 à 10 W/m2 soit
1013 fois plus), les sons de faibles intensité ne peuvent être
représentés dans une échelle linéaire. L'échelle en décibel (qui
n'est rien d'autre qu'une échelle logarithmique) prend alors
....