SPE SPC - NIVEAU SONORE - SENSIBILITE DE L'OREILLE

 

I/Niveau sonore :

a)Intensité sonore : I

 

P: puissance sonore reçue par la surface S

L'intensité sonore est définie par le rapport :

P en watt (W) ; S en m2 et I en W.m-2 .

b)Niveau sonore :L

avec I0 = 10-12 W.m-2 ; L se mesure en décibels (dB)

Remarques :

*I0 = 10-12 W.m-2 correspond au seuil d'audibilité moyenne de l'oreille .

*L varie entre 0 et 120 dB

*On utilise un sonomètre pour mesurer le niveau sonore .

II/Sensibilité de l'oreille :

a)Montage :

b)Manipulation :

*Régler le GBF pour qu'il fournisse un signal sinusoïdal

*Choisir f= 20000 Hz (bouton "fréquence") et régler l'amplitude de la tension (bouton "puissance" tourné à fond dans le sens des aiguilles d'une montre) observée à l'oscillographe à sa valeur maximale

* Abaisser la fréquence (bouton "fréquence") jusqu'à ce que le son soit à peine perceptible .

* Mesurer la période ( T=b.XT ) du signal délivré par le GBF à l'oscillographe cathodique et en déduire la fréquence f1 correspondante .

* Vérifier que cette fréquence est bien celle qui est indiquée sur le l'afficheur du GBF

* Mesurer la tension crête à crête , c'est à dire 2Um du signal observé à l'oscillographe .

*Reporter les valeurs mesurées dans un tableau (voir ci-dessous)

*a-Diminuer la fréquence (bouton "fréquence")

*b-Régler la puissance du GBF (bouton "puissance" ) de façon à ce que le son soit audible

*c-Diminuer la puissance du GBF de façon à ce que le son soit à peine audible.

*d-Mesurer 2Um et reporter dans le tableau

*Répéter a,b,c et d pour d'autres valeurs de la fréquence et compléter le tableau .

c)Tableau de mesures :

f (Hz)

100

200

300

400

700

1000

1200

1600

2000

3000

2Um (V)

                   

L (dB)

                   

 

 

f (Hz)

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

..........

f1=..........

2Um (V)

                   

L (dB)

                   

Calcul du niveau sonore :

L'intensité sonore est proportionnelle à U'm2 avec , compte tenu du pont diviseur .

I0 est l'intensité sonore correspondant au seuil de sensibilité inférieur de l'oreille à 1000 Hz. Celle-ci est donc proportionnelle à U'm2 pour f=1000 Hz

Dans ces conditions :

et par conséquent :

d)Tracé de la courbe L=g(f) en utilisant pour f une échelle logarithmique :

L (dB) en ordonnée et f en abscisse

III/Exercices :

1-Exercice résolu 2 du livre page 87

2-Exercices 2,4,9,10,15,17 page 89

 

Correction : mesures et courbe

f (Hz)

100

200

300

700

1000

1200

1600

2000

3000

4000 5000

2Um (V)

5

1,6

0,8

0,5

0,5

0,45

0,45

0,16

0,2

0,2 0,5

L (dB)

20

10

4

0

0

-0,9

-0,9

-10

-8

-8 0

 

f (Hz)

6000 7000 8000 10000 11000=f1

2Um (V)

0,8 1,6 2 1,6 2

L (dB)

4 10 12 10,1 12

 

oreil.gif (4420 octets)