HS3 Faut-il se protéger des sons ?

COMMENT PRESERVER SON AUDITION ?

Objectifs   :

- Vérifier la décroissance de l’intensité acoustique en fonction de la distance.- Comparer expérimentalement l’atténuation phonique obtenue avec différents matériaux ou

un dispositif antibruit.

Proposer trois possibilités d’actions pouvant être mises en place pour limiter les agressions au niveau de l’oreille lors d’un concert.

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I. POURQUOI UN BRUIT PEUT-IL ALTERER L’OREILLE   ?

Dans le cours « Tous les sons sont-ils audibles ? », nous avons vu qu’une onde sonore est la propagation de vibrations mécaniques.

Lorsqu’un son se propage, il y a transport ou transfert ………………………………………………….

La cochlée contient environ 15000 cellules ciliées. Chacune réagit à une vibration de fréquence donnée et convertit cette vibration en signal électrique transmis au cerveau par le nerf auditif.

Un déficit auditif est le plus souvent lié à la détérioration ou la destruction définitive des cellules ciliées.

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II. LA DISTANCE A-T-ELLE UN EFFET D’ATTENUATION SUR LE BRUIT   ?

Problématique   : Lors d’un concert (105 dB à 1 mètre des enceintes), à quelle distance des enceintes doit-on se placer afin d’être soumis à un niveau d’intensité acoustique de 81 dB ?

Liste du matériel   : - un GBF ;- un haut parleur- un capteur sonomètre - matériel EXAO - une règle

1. Réaliser le montage suivant.

2. Réglages du logiciel - Cliquer/glisser le sonomètre vers l'un des 6 points

en ordonnée.- Cliquer/glisser l'icône manuelle vers le point en

abscisse.- Dans grandeur, choisir :

unité : cmmin : 4max : 40

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3. Réglages du GBF (en tension sinusoïdale) - Régler la fréquence : f = 400Hz - Régler l’amplitude de la tension pour obtenir la condition : L = 85 dB si d =

4 cm.Dans la suite de la l’expérimentation l’amplitude est maintenue constante.

4. Protocole de manipulation

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Remarque : Pour chaque mesure, il faudra indiquer la distance et valider en cliquant sur « OK suivant ». 

5. Construction de la courbe

Pour créer la courbe lissée représentant les variations du niveau d'intensité acoustique en fonction de la distance x , il faut :- Cliquer sur le bouton « traitement des

données » :- Choisir le menu lissage.- Sélectionner la grandeur à lisser- Choisir la méthode BSpline- Cliquer sur tracer.

6. Exploitation des résultats

a. La représentation graphique du niveau d’intensité acoustique en fonction de la distance est-elle la représentation d’une fonction linéaire ?

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b. A l’aide de l’onglet Tableau, déterminer la perte de niveau d’intensité acoustique lorsque la distance passe de :

6cm à 12cm 8cm à 16cm 10cm à 20cm 16cm à 32cm 20cm à 40cm

c. Comment varie le niveau d'intensité acoustique lorsque l'on double la distance ?

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7. Réponse à la problématique.

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Synthèse   :

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III. RECOMMANDATIONS LORS D’UN CONCERT

Indviduellement, afin de préserver son audition on peut porter des bouchons d’oreille ou un casque anti-bruit. En moyenne, ils diminuent de 25dB le niveau

d’intensité acoustique.

Exemple d’atténuation du bruit en portant des bouchons d’oreille.

On peut aussi disposer d’une protection permanente et collective avec l’isolation acoustique.

IV. TOUS LES MATERIAUX SONT-ILS DE BONS ISOLANTS ACOUSTIQUES   ?

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Liste du matériel   : - un GBF ;- un haut-parleur- 4 plaques en : plexiglas, bois, polystyrène expansé (Comacel) et BA13 (du

placo).- un sonomètre - un voltmètre

1. Réaliser le montage suivant.

2. Réglages du GBF(en tension sinusoïdale)

- Régler la fréquence : f = 500Hz - Régler l’amplitude à 0,5V.

3. Mesures - Fermer l’interrupteur puis relever le niveau d’intensité acoustique sans

plaque isolante. - Reporter la valeur de l’intensité acoustique dans le tableau suivant.- Recommencer 4 fois cette manipulation en intercalant, à chaque fois, une

plaque de matériau entre le haut-parleur et le sonomètre.- Reporter les valeurs de l’intensité acoustique dans le tableau suivant.- Régler le GBF avec une fréquence f = 1000Hz et l’amplitude égale à 0,5V et

recommencer le protocole.- Régler le GBF avec une fréquence f = 2000Hz et l’amplitude égale à 0,5V et

recommencer le protocole.-

Fréquence f en Hz

Amplitude du GBF

en V

Niveau d’intensité acoustique en dB

Sans plaque isolante

Avec la plaque de bois

Avec la plaque

de polystyrè

ne

Avec la plaque

de plexiglas

Avec la plaque

de placo

500 0,5

1000 0,5

2000 0,5

Parmi les quatre matériaux : air, matériau n°1, matériau n°2 et matériau n°3, indi-

quer quel semble être le meilleur isolant :

- pour un son émis à une fréquence de 500 hertz ?

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- pour un son émis à une fréquence de 1000 hertz ?

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- pour un son émis à une fréquence de 2000 hertz ?

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Synthèse   :

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