Chapitre 9 – Caractéristiques d'un son | 2nde Bac Pro | Physique-Chimie | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 15 août 2026, 17:05
Maël, 16 ans, écoute de la musique au casque dans le bus tous les jours. Quand il monte le volume au maximum pour couvrir le bruit du bus, sa mère lui dit qu'il « va devenir sourd ». Maël télécharge une application sonomètre sur son téléphone et mesure le niveau sonore réellement produit par son casque selon le réglage du volume.
| Réglage du volume | Niveau sonore (dB(A)) |
|---|---|
| 30 % (faible) | 70 |
| 50 % (moyen) | 80 |
| 70 % (fort) | 88 |
| 85 % (très fort) | 95 |
| 100 % (maximum) | 104 |
a) Quelle grandeur physique est mesurée par l'application sonomètre ? Quelle est son unité ?
b) Que signifie le « (A) » dans dB(A) ?
a) L'application mesure le niveau sonore \(L\), exprimé en décibels (dB), noté dB(A) pour le bruit perçu.
b) Le « (A) » est une pondération qui imite la sensibilité de l'oreille humaine : la valeur en dB(A) correspond au bruit réellement ressenti par l'oreille, qui perçoit moins bien les sons très graves et très aigus.
D'après le Document 1, comment évolue le niveau sonore lorsque Maël augmente le volume de son casque ?
Le niveau sonore augmente quand on monte le volume : il passe de 70 dB(A) à 30 % jusqu'à 104 dB(A) à 100 %. Plus le volume est fort, plus l'amplitude des vibrations sonores est grande, donc plus le son est puissant.
Pour chaque réglage, comparer le niveau à la référence d'écoute de 80 dB(A). Expliquer pourquoi la durée et la répétition de l'écoute doivent aussi être prises en compte.
| Volume | dB(A) | Écart à 80 dB(A) | Conséquence sur la durée |
|---|---|---|---|
| 30 % | 70 | −10 dB | Plus longue |
| 50 % | 80 | Référence | 40 h/semaine (repère OMS adulte) |
| 70 % | 88 | +8 dB | Fortement réduite |
| 85 % | 95 | +15 dB | Très courte |
| 100 % | 104 | +24 dB | Extrêmement courte |
Dès 70 % de volume, Maël atteint 88 dB(A). Plus le niveau augmente, plus la durée d'écoute compatible avec une faible dose sonore diminue. Et comme Maël écoute tous les jours, les expositions se répètent : c'est la dose cumulée jour après jour qui fatigue l'oreille, pas une écoute isolée.
Maël met le volume à 100 % (104 dB(A)).
a) De combien ce niveau dépasse-t-il la référence de 80 dB(A) utilisée pour l'écoute de loisir ?
b) Avec la règle « +3 dB ≈ deux fois plus d'énergie sonore », combien de doublements séparent 80 dB(A) de 104 dB(A) ? En déduire le rapport d'énergie sonore.
a) Écart : 104 − 80 = 24 dB(A).
b) \(24/3 = 8\) doublements, soit \(2^8 = \mathbf{256}\). À durée égale, l'énergie sonore est donc environ 256 fois plus grande dans ce modèle.
Dans le bus, le bruit de fond est de 80 dB(A). Maël veut « couvrir » ce bruit, donc il règle son casque à 100 % (104 dB(A)).
Expliquer pourquoi un environnement bruyant pousse à monter le volume, et en quoi c'est un cercle vicieux pour l'audition.
Dans le bus, le bruit de fond (80 dB(A)) masque la musique : pour continuer à bien l'entendre, on monte le volume bien au-dessus du bruit ambiant, ce qui amène facilement à 100 dB(A) ou plus.
C'est un cercle vicieux : plus l'environnement est bruyant, plus on monte le volume, donc plus on s'expose à un niveau dangereux pour rien. La solution est d'utiliser un casque qui isole du bruit extérieur (réduction de bruit ou casque fermé) : on entend alors la musique nettement à volume modéré.
Le Document 2 indique que « plus le niveau est élevé, plus la durée tolérable est courte ».
Maël écoute 2 h par jour. Comparer le risque entre une écoute à 50 % (80 dB(A)) et une écoute à 85 % (95 dB(A)) pour la même durée.
À 80 dB(A), l'OMS donne comme repère d'écoute de loisir jusqu'à 40 heures par semaine pour un adulte.
À 95 dB(A), la durée hebdomadaire correspondant à la même dose sonore devient beaucoup plus courte. Une écoute de 2 h chaque jour la dépasserait largement : pour une même durée, le risque est donc bien plus grand à 95 dB(A) qu'à 80 dB(A).
Maël veut écouter sans risque. Classer du plus efficace au moins efficace les 3 réflexes suivants :
Justifier le classement.
B + A sont les plus efficaces : isoler du bruit extérieur permet d'entendre la musique à volume modéré. Agir sur le niveau sonore réduit fortement la dose reçue.
C est le moins efficace : 104 dB(A), même pendant 30 min, représente une dose sonore très élevée. Réduire la durée aide, mais baisser le niveau est prioritaire.
Classement : B ≈ A > C. La règle d'or : baisser d'abord le volume, la durée n'est qu'un complément.
Rédiger en 4-5 lignes un message que Maël pourrait envoyer à un ami pour expliquer comment écouter de la musique au casque sans abîmer son audition.
« J'ai mesuré mon casque : à fond il monte à 104 dB(A), soit 24 dB au-dessus de la référence de 80 dB(A). Pour protéger mes oreilles, je baisse le volume, j'utilise un casque qui isole du bruit du bus et je fais des pauses. Le risque dépend du niveau, de la durée et de la répétition : plus c'est fort, moins on peut écouter longtemps. »
Maël et un ami écoutent chacun leur casque à 80 dB(A) côte à côte. La règle « +3 dB ≈ deux fois plus d'énergie sonore » s'applique-t-elle pour donner « 160 dB(A) » au total ? Expliquer.
Non, surtout pas ! Les niveaux sonores en dB(A) ne s'additionnent pas comme des nombres ordinaires : 80 + 80 ne fait pas 160 dB(A). Doubler le nombre de sources identiques (deux casques au lieu d'un) ajoute seulement +3 dB(A), soit 83 dB(A) au total. De plus, ici chaque casque n'envoie le son que dans sa propre oreille : l'autre casque ne change presque rien pour Maël. 160 dB(A) dépasserait largement le seuil de douleur (120 dB(A)) et serait physiquement impossible avec deux casques.
Réponse à la problématique : le risque dépend de la dose sonore reçue. À 100 %, le casque atteint ici 104 dB(A), ce qui impose une durée d'écoute très courte. Pour réduire le risque : volume modéré, casque qui isole du bruit et pauses régulières.
📚 Cette activité s'appuie sur §3 (Amplitude et intensité sonore) de la leçon Ch09.