Caractéristiques d'un son | 2de Bac Pro
Dernière mise à jour : 19 mai 2026
Les formules sont données dans chaque partie. Les étapes sont préparées pour t'aider.
| Son | Fréquence | Grave / Aigu | Domaine |
|---|---|---|---|
| Alarme atelier | 1 000 Hz | …………… | …………… |
| Vibration moteur diesel | 50 Hz | …………… | …………… |
| Sifflet à ultrasons | 25 000 Hz | – | …………… |
| Infrasons séisme | 1 Hz | – | …………… |
1. Alarme (1 000 Hz) : aigu, audible. | Moteur diesel (50 Hz) : grave, audible. | Sifflet ultrasons : ultrason. | Infra séisme : infrason.
2. a) fréquence. b) amplitude. c) timbre.
3. Oui, car 100 dB > 85 dB → EPI obligatoires selon le Code du Travail.
1. \( d = \dfrac{340 \times 2}{2} = \dfrac{680}{2} = \mathbf{340\,\text{m}} \)
2. \( \lambda = \dfrac{340}{500} = \mathbf{0{,}68\,\text{m} = 68\,\text{cm}} \)
3. 95 − 25 = 70 dB. Conforme car 70 dB < 87 dB ✓
L'atelier de menuiserie utilise les machines suivantes :
| Machine | Niveau sonore |
|---|---|
| Défonceuse | 105 dB |
| Ponceuse à bande | 88 dB |
| Scie sur table | 97 dB |
| Marteau pneumatique | 115 dB |
1. Toutes les machines (88, 97, 105, 115 dB) dépassent 85 dB → EPI obligatoires pour toutes.
2. 105 − 30 = 75 dB. Conforme ✓ (75 < 87 dB).
3. Exemples : capotage acoustique des machines, organisation du planning pour limiter les durées d'exposition, rotation des postes, maintenance préventive des machines (machines en bon état = moins de vibrations), isolation phonique des locaux.
1. Hauteur ↔ fréquence (Hz). Intensité/niveau sonore ↔ amplitude / niveau en dB. Timbre ↔ forme de la courbe / richesse harmonique.
2. Domaine audible : 20 Hz – 20 000 Hz. En dessous : infrasons (non audibles, ressentis par vibration). Au-dessus : ultrasons (non audibles, mais utilisés en médecine, CND, sonar).
3. \( \lambda = v/f \). Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est petite → on peut détecter des défauts très petits (de l'ordre de λ). Les ultrasons ont λ de l'ordre du mm → détection de micro-fissures.
4. Si l'exposition dépasse 85 dB en moyenne sur 8h, l'employeur doit fournir des EPI auditifs adaptés, former les salariés aux risques, mettre en place un programme de réduction du bruit et surveiller médicalement l'audition des travailleurs.
Un technicien de maintenance dans un atelier de menuiserie et agencement doit réaliser un contrôle acoustique et vérifier la conformité du poste de travail vis-à-vis de la réglementation bruit.
1a. \( \lambda = 340/200 = \mathbf{1{,}7\,\text{m}} \)
1b. \( t = d/v = 5/340 \approx \mathbf{0{,}015\,\text{s} = 15\,\text{ms}} \)
2a. Tous les niveaux (98, 105, 90 dB) dépassent 85 dB → EPI obligatoires pour toutes les machines, formation des opérateurs, programme de réduction du bruit.
2b. Atténuation efficace = 35 − 7 = 28 dB. Toupie : 98 − 28 = 70 dB ✓ | Scie : 105 − 28 = 77 dB ✓ | Ponceuse : 90 − 28 = 62 dB ✓. Tous conformes (< 87 dB).
3a. \( \lambda = 5\,000 / 1\,000\,000 = 5 \times 10^{-3}\,\text{m} = \mathbf{5\,\text{mm}} \)
3b. t = 60 × 10⁻⁶ s → \( e = \dfrac{v \times t}{2} = \dfrac{5\,000 \times 60 \times 10^{-6}}{2} = \dfrac{0{,}3}{2} = \mathbf{0{,}15\,\text{m} = 15\,\text{cm}} \)
3c. Détection de nœuds internes, de fissures cachées, de zones de pourriture ou d'humidité excessive dans la masse du bois (contrôle non destructif).
1. Son pur = une seule fréquence → sinusoïde parfaite à l'oscilloscope, un seul pic sur le spectre. Son complexe = fondamentale + harmoniques → courbe complexe à l'oscilloscope, plusieurs pics sur le spectre (aux fréquences f₀, 2f₀, 3f₀…). Le timbre est lié à la distribution relative des harmoniques.
2. Défonceuse (110 dB) : 110 − 85 = 25 dB de plus. 25/3 ≈ 8,3 doublings. Durée max = 8h / 2^8,3 ≈ 8/320 ≈ 1,5 minutes. | Scie sur table (95 dB) : 95 − 85 = 10 dB. 10/3 ≈ 3,3 doublings. Durée max = 8h / 2^3,3 ≈ 8/10 ≈ 48 minutes. Les deux machines nécessitent des EPI même pour des expositions courtes.
3. À 1 000 Hz : \( \lambda = 5\,000/1\,000 = 5\,\text{m} \) → impossible de détecter une fissure de 2 mm (la fissure est 2 500 fois plus petite que λ). À 1 MHz : \( \lambda = 5\,000/1\,000\,000 = 5\,\text{mm} \) → fissure de 2 mm détectable. À 10 MHz : \( \lambda = 0{,}5\,\text{mm} \) → résolution encore meilleure. La taille minimale détectable est de l'ordre de λ/2.
4. Vitesse : 3 000 tr/min = 50 tr/s. Fréquence de passage des couteaux = 50 × 6 = 300 Hz → coïncide exactement avec la vibration mesurée → il s'agit de la fréquence fondamentale de passage des couteaux. Si l'amplitude est normale, pas d'action nécessaire. Si amplitude excessive : vérifier l'équilibrage de la tête de coupe, l'état des couteaux (un couteau usé peut générer une impulsion plus forte), et le jeu dans les roulements.
Un responsable HSE (Hygiène Sécurité Environnement) doit établir un plan de prévention acoustique pour un atelier de menuiserie-agencement. L'atelier emploie 8 techniciens travaillant 8h/jour. Les mesures suivantes ont été relevées :
| Machine / Zone | Niveau sonore mesuré | Durée d'exposition journalière |
|---|---|---|
| Scie à panneaux numérique | 99 dB | 3h |
| Centre d'usinage CNC | 94 dB | 4h |
| Zone de finition (ponçage) | 87 dB | 1h |
| Salle de montage | 75 dB | tout le reste du temps |
1. Scie (99 dB), CNC (94 dB), finition (87 dB) → tous > 85 dB → EPI obligatoires. Salle montage (75 dB) → pas d'EPI obligatoire.
Scie 99 dB : 99 − 85 = 14 dB de plus. 14/3 ≈ 4,7 doublings. Durée max sans EPI = 8h / 2^4,7 ≈ 8/26 ≈ 18 minutes. (bien loin des 3h d'exposition !)
2. Atténuation efficace = 28 − 7 = 21 dB. CNC (94 dB) : 94 − 21 = 73 dB → conforme ✓. Scie (99 dB) : 99 − 21 = 78 dB → conforme ✓. Ces casques sont suffisants pour les deux machines.
3. Réduction = 99 − 85 = 14 dB. Avec 85 dB, on est exactement à la 2ème valeur d'action → EPI restent recommandés (mais pas obligatoires selon le dépassement de la valeur limite). Pour une protection optimale, le port des EPI reste conseillé lors des phases d'usinage intensif.
4. Plan de prévention acoustique :
Mesures collectives (prioritaires) : capotage acoustique des machines bruyantes, dalles absorbantes au plafond, cloisons phoniques entre zones, maintenance préventive (machines bien entretenues = moins bruyantes), programmation des phases bruyantes en dehors des heures de présence du personnel non concerné.
Mesures individuelles : fourniture d'EPI certifiés EN352, formation à leur utilisation, affichage des zones à risque avec niveaux mesurés.
Suivi médical : audiogramme annuel obligatoire pour toute exposition > 85 dB, fiche d'aptitude médicale. Suivi par le médecin du travail. En cas de détérioration auditive constatée, réexamen des postes de travail.