Sensibilité de l'oreille et protection contre le bruit. Concours audioprothésiste Rennes 2014

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Sensibilité de l'oreille.
La sensibilité de I'oreille humaine varie avec la hauteur des sons. Le diagramme de Fletcher en rend compte. Les courbes sont des courbes d'égale sensation auditive.

On considère un son de fréquence 1000 Hz et de niveau sonore L1= 40 dB.
Quel est le niveau sonore L2 d'un son de fréquence 100 Hz donnant la même sensibilité auditive ?
L2 = 65 dB.
Combien faudrait-il de machines, produisant chacune un son de niveau sonore L1=40 dB de fréquence 1000 Hz pour atteindre le niveau sonore L2 ?
I1 = I0 10L1 /10 = 10-12 *104 = 10-8 Wm-2.
I2 = I0 10L2 /10 = 10-12 *106,5 = 10-5,5 =3,2 10-6 Wm-2.
I2 I1 =3,2 10-6 / 10-8~3,2 102.
À la télévision, les publicités nous paraissent souvent plus sonores que les films. Le niveau d'intensité sonore est
pourtant réglementé. Certaines publicités jouent sur la sensibilité de l'oreille afin de paraître plus sonores, tout en
respectant les normes en décibels.
En utilisant le diagramme de Fletcher, expliquer comment une publicité peut paraître plus sonore tout en respectant la législation? Argumenter en donnant des exemples.
L'oreille réagit différemment  aux sons selon leur fréquence, leur intensité et leur durée.
Pour une même courbe d'égale sensation auditive, le niveau sonore est minimum entre 1 et 5 kHz. Par contre il est bien plus élevé du côté des sons graves  ( faibles fréquences) ou des sons aigus ( 10 kHz à 20 kHz).

Si on considère par exemple un son de hauteur 50 Hz, l'oreille ne pourra le détecter que si son niveau sonore vaut environ 42 dB ( point A). De même un son de niveau sonore 80 dB et de hauteur 50 Hz ne sera perçu au niveau de l'oreille qu'avec un niveau sonore de 60 dB ( point B).



Protégeons nos oreilles.


La technologie ANR repose sur une système électronique miniaturisé (2) placé à l'intérieur de la coquille du casque. Ce système est connecté d'une part à un petit microphone (1) qui capte le bruit ambiant et d'autre part à un petit haut-parleur (3) qui génère un "contre bruit" à proximité de l'oreile de façon à atténuer considérablement le bruit qui arrive au tympan. Source : www.technofirst.com.
Quel est le phénomène ondulatoire utilisé par la technologie « ANR » pour réduire le bruit reçu.
Interférences destructives des onde sonores.
Expliquer théoriquement et à l'aide de schémas simples comment ce phénomène peut annuler la perception d'une onde progressive sinusoïdale.
Le bruit extérieur se superpose au son générer par le petit haut-parleur.
Le son émis par ce dernier est en opposition de phase avec le bruit extérieur. L'amplitude du bruit perçu par l'ouvrier est donc bien moindre.





On considère un bruit extérieur, reçu par une personne sur un chantier, caractérisé par une intensité sonore I3 = 1,0 10-3 W m-2 à la fréquence de 500 Hz.
Calculer le niveau sonore L3 du son  reçu par cette personne, sans casque.
L3 = 10 log (I3/I0) = 10 log (1,0 10-3 / (1,0 10-12) =90 dB.
Le seuil de danger est atteint.

(1) : niveau sonore de bruit donné.
(2) : niveau sonore après atténuation apportée par un casque passif.
(3) : niveau sonore apprès atténuation apportée par un casque actif.
En déduire le niveau sonore L4 du son à travers un casque actif, puis calculer l'intensité sonore I4 correspondante.
Le graphe (3) donne : L4 = 60 dB. Le bruit est gênant.
I4 = I0 10L4/10 = 1,0 10-12 * 106 = 1,0 10-6 W m-2.





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