Fiche de révision : Ondes sonores et audition

📋 Plan du Cours

1. Propagation des signaux sonores
2. Période fréquence et hauteur
3. Domaine d’audibilité humaine
4. Niveau d’intensité sonore
5. Risques auditifs et protections
6. Compensations de la surdité

📖 1. Propagation des signaux sonores

🔑 Notions clés & Définitions

• Onde sonore : Transporte de l’énergie sans transport global de matière et se propage dans les gaz, les liquides et les solides, mais pas dans le vide.

★ À maîtriser

• Un son est produit par la vibration d’une source, puis cette vibration se transmet de proche en proche dans un milieu matériel jusqu’à un récepteur.

📐 Formule — La vitesse, la distance et la durée sont reliées par $v = \frac{d}{t}$.

Compléments

• Dans l’air, un signal sonore est constitué d’une succession de compressions et de dilatations des molécules d’air.

• La vitesse du son dans l’air est d’environ 340 m/s.

💡 Astuce mémo

Vibration de la source → compressions et dilatations → réception du son

📖 2. Période fréquence et hauteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Signal périodique : Formé d’un motif qui se répète.
• Période : La durée d’un motif élémentaire et se note T ; elle s’exprime en secondes.
• Fréquence : Le nombre de motifs élémentaires par seconde, se note f et s’exprime en hertz.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La fréquence et la période sont inverses selon les relations $f = \frac{1}{T}$ et $T = \frac{1}{f}$.

💡 Astuce mémo

Fréquence = hauteur du son ; niveau sonore = intensité perçue

📖 3. Domaine d’audibilité humaine

★ À maîtriser

• L’oreille humaine perçoit les sons dont la fréquence est comprise entre 20 Hz et 20 kHz.

• Un son est grave entre 20 Hz et 200 Hz, médium entre 200 Hz et 2 000 Hz, et aigu entre 2 000 Hz et 20 000 Hz.

Compléments

• Les éléphants communiquent en infrasons, dont la fréquence est inférieure à 20 Hz.

💡 Astuce mémo

Grave → médium → aigu : 20–200 Hz → 200–2 000 Hz → 2 000–20 000 Hz

📖 4. Niveau d’intensité sonore

🔑 Notions clés & Définitions

• Niveau d’intensité sonore : Quantifie l’intensité d’un son et s’exprime en décibels.

★ À maîtriser

📌 Au-delà d’environ 85 dB, une écoute prolongée peut endommager le système auditif et provoquer une perte irréversible.

• Le seuil de douleur est fixé à 110 dB.

Compléments

• Le niveau d’intensité sonore se mesure avec un sonomètre.

• À 0 dB, l’oreille ne détecte aucun bruit, mais cela ne signifie pas qu’il n’y a absolument aucun bruit.

💡 Astuce mémo

85 dB = danger prolongé ; 110 dB = douleur

📖 5. Risques auditifs et protections

🔑 Notions clés & Définitions

• Audiogramme : Représente la perte d’audition, en décibels, en fonction de la fréquence d’un son.

★ À maîtriser

• L’oreille externe capte et conduit les sons, l’oreille moyenne transmet les vibrations et l’oreille interne les convertit en signaux électriques transmis au cerveau.

• Les principaux facteurs du risque auditif sont:

  • le niveau sonore
  • la durée d’exposition
  • la répétition
  • la distance à la source

Compléments

• Une exposition excessive peut provoquer:
  • une fatigue auditive
  • une sensation d’oreille cotonneuse
  • des acouphènes
  • une perte d’audition

💡 Astuce mémo

Externe → moyenne → interne : capter, transmettre, convertir

📖 6. Compensations de la surdité

★ À maîtriser

• Les compensations humaines comprennent:

  • la lecture labiale
  • la transcription écrite en temps réel
  • la langue des signes française
  • le langage parlé complété

• Les appareils auditifs intra-auriculaires s’insèrent dans le conduit auditif et amplifient les sons.

📌 Les prothèses auditives à ancrage osseux pallient un défaut de transmission dû aux osselets de l’oreille moyenne grâce à la conduction osseuse.

📌 Les implants cochléaires sont prescrits lorsque l’oreille interne est trop abîmée et transmettent directement un signal électrique au nerf auditif par des électrodes implantées dans la cochlée.

Compléments

• Les signaux lumineux peuvent remplacer les signaux sonores pour:
  • les réveils
  • les téléphones
  • les alarmes
  • les détecteurs de fumée

💡 Astuce mémo

Humaine, technique ou chirurgicale selon le déficit auditif

📊 Tableaux de synthèse

Grandeurs caractérisant un son