|
Attention � vos oreilles. Bac S France septembre 2009. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicit�s adapt�es � vos centres d’int�r�ts.
|
|||||||||
|
|||||||||
|
On peut distinguer, par exemple, deux cat�gories de bouchons d'oreilles : - les bouchons en mousse (ou les boules en cire), � usage domestique. Ce sont largement les plus courants. Ils sont g�n�ralement jetables, de faible co�t et permettent de s'isoler du bruit. Ils restituent un son sourd et fortement att�nu�. - les bouchons moul�s en silicone, utilis�s par les musiciens. Ils sont fabriqu�s sur mesure et n�cessitent la prise d'empreinte du conduit auditif. Ils sont lavables � l'eau et se conservent plusieurs ann�es. Ils conservent la qualit� du son. Leur prix est relativement �lev�. L'objectif de l'exercice est de comparer le comportement acoustique des bouchons en mousse et des bouchons moul�s, lorsque l'auditeur qui les porte �coute le son �mis par une fl�te � bec. Le son �mis par une fl�te � bec. Une fl�te � bec est constitu�e d'un tuyau et d'un bec dans lequel on souffle. L'air ainsi mis en mouvement est alors dirig� contre un biseau. Une partie de l'air est r�cup�r�e par le tuyau, l'autre est rejet�e vers l'ext�rieur.
Dans la fl�te � bec, quel est le r�le du biseau ? Le biseau met l'air en vibration. Le musicien, en soufflant dans son instrument peut jouer diff�rentes notes en bouchant ou d�bouchant des trous r�partis le long du tuyau. La longueur de la colonne d'air excit�e est ainsi modifi�e. Comment nomme-t-on les �tats vibratoires correspondant aux diff�rentes excitations de la colonne d'air dans le tuyau, la longueur de la colonne �tant fix�e ? Ce sont les modes propres de vibrations. Quelle grandeur physique caract�ristique de l'onde sonore �mise est d�termin�e par la longueur de la colonne d'air excit�e ? La fr�quence est caract�ristique d'une onde.
On s'int�resse ici � la qualit� du son per�u par un auditeur muni de protections auditives. On donne l'expression du niveau sonore L (exprim� en d�cibels acoustiques dBA) associ� � une onde sonore d'intensit� I : L = 10 log(I / I0), o� I0 repr�sente l'intensit� sonore de r�f�rence �gale � 1,0 x10-12 W.m-2. Sur un document publicitaire, un fabricant fournit les courbes d'att�nuation correspondant aux deux types de bouchons (figure ci-dessous). On repr�sente ainsi la diminution du niveau sonore due au bouchon en fonction de la fr�quence de l'onde qui le traverse. On remarquera que plus l'att�nuation est grande plus l'intensit� sonore est faible.
Une pratique musicale r�guli�re d'instruments tels que la batterie ou la guitare �lectrique n�cessite une att�nuation du niveau sonore. Cependant, cette att�nuation ne doit pas �tre trop importante afin que le musicien entende suffisamment ; elle ne doit donc pas d�passer 25 dBA. Indiquer pour chaque bouchon si le crit�re pr�c�dent a �t� respect�. Pour le bouchon moul�, l'att�nuation ne d�passe pas 25 dBA pout toutes les fr�quences : le crit�re est respect�. Pour le bouchon en mousse, l'att�nuation d�passe 25 dBA pour toutes les fr�quences : le crit�re n'est pas respect�. En utilisant la courbe d'att�nuation, indiquer si un bouchon en mousse att�nue davantage les sons aigus ou les sons graves. Commenter la phrase du texte introductif : "Ils (les bouchons en mousse) restituent un son sourd". Les fr�quences des sons aigus sont sup�rieures � celles des sons graves. Pour les sons aigus, l'att�nuation du bouchon en mousse est voisine de 42 dBA ; pour les sons graves, l'att�nuation est de l'ordre de 32 dBA. Les sons aigus �tant les plus att�nu�s, le bouchon en mousse restitue un son sourd.
Comparaison de la qualit� acoustique d'un bouchon en mousse et d'un bouchon moul� en silicone � partir d'une exp�rience. Un dispositif adapt� permet d'enregistrer le son �mis par la fl�te et ceux restitu�s par les deux types de bouchons lorsqu'un musicien joue la note la4. Les spectres en fr�quence de ces sons sont repr�sent�s.
En justifiant, indiquer si le port de bouchon en mousse modifie : - la hauteur du son ? - le timbre du son ? M�me question pour le bouchon moul� en silicone. La hauteur correspond � la fr�quence du mode fondamental : sur les trois figures, la fr�quence du fondamental est inchang�e. Le timbre du son est li� aux harmoniques : le son �mis par la flute et le son per�u apr�s travers�e poss�dent les m�mes harmoniques ( leur amplitudes relatives ne sont pas modifi�es ) ; le bouchon en silicone restitue le timbre. Par contre, apr�s travers�e du bouchon en mousse, les harmoniques du son initial ont pratiquement disparu ; le bouchon en mousse modifie le timbre d'un son. Commenter la phrase du texte introductif : "Ils (les bouchons moul�s) conservent la qualit� du son". Les bouchons moul�s en silicone restituent le timbre et la hauteur d'un son.
|
|||||||||
|
|
|||||||||
|
|
