Acoustique 0
Caractéristiques d'un signal sonore
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Objectifs
Les objectifs de ce module sont de déterminer les caractéristiques d'un son, d’analyser son impact sur l’oreille humaine afin de protéger l’audition lors des activités professionnelles ou des activités de loisirs.
Liens avec le cycle 4
- Caractériser différents types de signaux (lumineux, sonores, radio…).
- Utiliser les propriétés de ces signaux.
- Notion de fréquence : sons audibles, infrasons et ultrasons.
- Vitesse de propagation.
Capacités et connaissances
Déterminer la période ou la fréquence d’un son pur. Caractériser un son par sa fréquence et son niveau d’intensité acoustique. Mesurer le niveau d’intensité acoustique. Exploiter une échelle de niveau d’intensité acoustique. Classer les sons du plus grave au plus aigu, connaissant leur fréquence. |
Connaître les seuils de dangerosité et de douleur pour l’oreille humaine (l’échelle de niveau d’intensité acoustique étant fournie) | ||
| Comparer expérimentalement les atténuations phoniques de différents milieux traversés. | Savoir que les isolants phoniques sont des matériaux qui absorbent une grande partie de l’énergie véhiculée par les signaux sonores. | ||
| Mettre en œuvre des émetteurs et des capteurs piézoélectriques. | |||
| Mettre en œuvre une chaîne de transmission d’informations par canal sonore. | Savoir que la transmission du son nécessite un émetteur, un milieu de propagation et un récepteur. |
---> Utiliser les protections adaptées à l'environnement sonore de travail ---> connaitre le seuil de dangerosité et de douleur pour l'oreille humaine
Module électricité
- Lire et représenter un schéma électrique
- Réaliser un montage à partir d'un schéma
- Mesurer la tension aux bornes d'un dipôle
Vidéo : Mesure du bruit c'est pas sorcier
Période et fréquence d'un son
Pour accorder leurs instruments de musique, les musiciens utilisent un diapason qui désigne la note de référence. Cette note de référence standard est le La3
à une fréquence de 440 Hertz. Le diapason vibre à 440 vibrations par seconde.
Comment déterminer la période ou la fréquence d'un son pur?
---> Visualiser un son avec un oscilloscope.
---> Exploitation d'un oscillogramme.
Déterminer la période ou la fréquence d'un son pur.
Résumé
- Un son pur correspond à une onde sinusoïdale dont la fréquence et l'amplitude maximale sont constantes au cours du temps. - La période T d'un son pur se mesure sur l'écran de l'oscilloscope, s'exprime en seconde (s) et correspond à la durée d'une vibration. - La fréquencef d'un son pur se calcule à l'aide de la relation f = 1/T et s'exprime en Hertz (Hz) et correspond au nombre de périodes par seconde. |
Différencier fréquence et niveau d'intensité acoustique
Les musiciens associent aux sons des caractéristiques telles que la hauteur ou le niveau d'intensité sonore. A ces caractéristiques sont associées des grandeurs physiques qui permettent de définir les sons et de considérer leurs effets sur la perception auditive
Quelles sont les caractéristiques d'un son?
---> Expérimentation (utilisation d'un sonomètre)
Mesurer le niveau d'intensité acoustique L (ou niveau sonore)
d'une classe avec des élèves qui bavardent ;
d'une cour de récréation pendant les cours ;
du silence total dans la classe ;
à la sortie des 2 écouteurs d'un casque de lecteur MP3 dont le volume est poussé à fond.
Résumé
La perception auditive dépend de deux caractéristiques d'un son :
- la hauteur, déterminée par la fréquence du son exprimée en Hertz (Hz).
- le niveau d'intensité acoustique L du son mesuré par un sonomètre et exprimé en décibels de symbole dB
Echelle de niveau d'intensité
Comment exploiter une échelle de niveau d'intensité acoustique ?
voir document 1 page 76
Résumé
Une échelle d'intensité sonore permet de classer les sons par leur dangerosité.
Classement des sons à partir de leur fréquence
Comment classer des sons connaissant leur fréquence ?
voir document 2 page 77
Résumé fait en classe
Les dangers du son
Quels sont les seuils de dangerosité et de douleur pour l'oreille humaine ?
Résumé
- Le seuil d'audition et de douleur dépend non seulement de l'intensité sonore mais aussi de la fréquence du son perçu.
- Lors de concerts ou de travaux nécessitant une intensité sonore importante, il est indispensable d'utiliser des protections auditives.
Comparer expérimentalement les atténuations phoniques de différents milieux traversés
Quels matériau choisir pour optimiser l'isolation phonique de sa maison
Résumé
L'intensité sonore la plus faible est obtenue avec la plaque qui offre la protection au bruit. Certains matériaux absorbent une grande partie de l'énergie véhiculée par les sons. Ces matériaux permettent de remédier aux effets indésirables du bruit : ce sont des isolants phoniques.
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