QCM : Émission et perception du son (20 questions)

Explication

L’existence d’un son requiert un émetteur, un milieu matériel de propagation et un récepteur, même si celui-ci ne l’entend pas à cet instant. Confondre existence et audition omet le son non reçu; supprimer le milieu ou l’émetteur retire une condition nécessaire; inverser émetteur et récepteur confond leurs rôles.

Explication

L’eau et les solides sont des milieux matériels qui peuvent transmettre le son, contrairement au vide. Inclure le vide confond absence de matière et milieu de propagation; exclure l’eau ou le solide nie la transmission dans ces milieux.

Explication

Une vibration sonore est le mouvement vibratoire d’une partie de la source qui produit le son. Le déplacement de toute la source n’est pas la vibration décrite; l’oreille reçoit le son, tandis que la caisse de résonance peut l’amplifier.

Explication

Dans un milieu matériel, la vibration sonore se propage par des zones de compression et de décompression mobiles, sans mouvement d’ensemble des particules. Un déplacement collectif des particules ou leur transport avec les compressions confond propagation de l’onde et déplacement de matière; déplacer la source ne décrit pas ce mécanisme.

Explication

La relation donne $V_{son}=331{,}5+0{,}607\times20=343{,}64\,\mathrm{m/s}$. La valeur $331{,}5\,\mathrm{m/s}$ omet la température, tandis que les autres propositions confondent les unités ou appliquent mal le calcul.

Explication

L’expérience historique près de Paris a été réalisée en 1822 sur ordre du Bureau des Longitudes. 1836 correspond à la publication du traité qui la relate, tandis que 1812 et 1842 sont des dates sans rapport avec l’expérience indiquée.

Explication

Un signal est périodique lorsqu’un même motif se répète à intervalles réguliers. Une amplitude constante ou une forme sinusoïdale n’est pas la définition de la périodicité, et un signal non périodique ne présente pas cette répétition régulière.

Explication

La période est la durée séparant deux répétitions successives d’un même motif. La durée totale de l’enregistrement, l’amplitude et l’écart entre des motifs différents ne définissent pas cette grandeur.

Explication

La fréquence est le nombre de périodes par seconde et s’exprime en hertz : 800 périodes en une seconde correspondent donc à 800 Hz. La période est une durée, tandis que l’amplitude décrit une autre caractéristique du signal.

Explication

On convertit d’abord $0{,}5\,\mathrm{ms}$ en $0{,}0005\,\mathrm{s}$, puis on applique $f=\frac{1}{T}$ : la fréquence vaut $2\,000\,\mathrm{Hz}$. Les autres valeurs résultent notamment d’une conversion oubliée ou d’une inversion incorrecte de la relation.

Explication

Le domaine audible humain s’étend de 20 Hz à 20 000 Hz, et 18 500 Hz appartient à cet intervalle. Les ultrasons dépassent 20 000 Hz, tandis que les infrasons sont sous 20 Hz.

Explication

Un son grave est associé à une fréquence faible : le son A, à 180 Hz, est donc le plus grave. Dire que B est plus grave inverse la relation, et l’intensité n’est pas la hauteur sonore.

Explication

Le timbre est la sensation auditive liée à la forme temporelle du signal et permet de reconnaître un instrument. La hauteur dépend de la fréquence, tandis que l’intensité correspond à une autre caractéristique sonore.

Explication

À note et intensité identiques, des formes de signal différentes conduisent à des timbres différents, ce qui permet de distinguer les instruments. Une différence de hauteur ou d’intensité ne correspond pas aux conditions données.

Explication

L’intensité sonore est la puissance sonore reçue par unité de surface et s’exprime en watt par mètre carré. Le niveau sonore relève des décibels, tandis que la fréquence et la durée désignent d’autres grandeurs.

Explication

Le niveau d’intensité sonore mesure la sensation auditive, aide à évaluer la dangerosité d’un son et s’exprime en décibels. L’intensité décrit une puissance par surface, tandis que la fréquence et la durée ne mesurent pas le niveau sonore.

Explication

Un doublement de l’intensité sonore entraîne une augmentation de 3 dB, ce qui montre que les deux grandeurs ne sont pas proportionnelles. Doubler le niveau ou lui ajouter 10 dB applique une relation erronée, et une hausse nulle ignore l’effet du doublement.

Explication

L’exposition sonore tient compte à la fois du niveau d’intensité sonore et de la durée à laquelle l’oreille est soumise. La fréquence, la hauteur et le timbre ne remplacent pas ces deux paramètres.

Explication

Une exposition sonore trop élevée peut provoquer des acouphènes ou une perte d’audition temporaire ou permanente. La perte n’est pas nécessairement permanente, et une modification de hauteur ou une amélioration auditive ne correspond pas aux effets indiqués.

Explication

La limite réglementaire européenne est fixée à 85 dB pendant 8 heures par jour; cette situation correspond donc à la limite. Une durée de 10 heures ou un seuil de 80 dB modifie les paramètres établis.