Quiz: Physique du son et niveaux sonores — 9 Fragen

1. Quelle grandeur caractérise directement la durée d’un motif complet d’un signal sonore périodique ?

A. La puissance de la source

B. La période du signal

C. La fréquence du signal

D. L’amplitude du signal

Answer: (B)

Erklärung

La période correspond à la durée d’un motif complet du signal, exprimée en secondes. La fréquence indique au contraire le nombre de motifs par seconde.

2. Si la période d’un son augmente, que devient sa fréquence ?

A. Elle augmente

B. Elle devient nulle

C. Elle reste identique

D. Elle diminue

Answer: (D)

Erklärung

La relation est f = 1/T : quand T augmente, f diminue. C’est l’inverse entre période et fréquence.

3. Comment distingue-t-on un son pur d’un son complexe sur le plan spectral ?

A. Le son pur est toujours plus fort que le son complexe

B. Le son pur n’a qu’un seul pic, le son complexe en a plusieurs

C. Le son pur a plusieurs harmoniques, le son complexe n’en a aucune

D. Le son pur n’est pas périodique

Answer: (B)

Erklärung

Un son pur est un signal sinusoïdal dont le spectre ne montre qu’un seul pic. Un son complexe possède plusieurs pics, correspondant à la fondamentale et aux harmoniques.

4. À quelle perception auditive correspond principalement une augmentation de la fréquence d’un son ?

A. À une hauteur plus aiguë

B. À un timbre différent

C. À une disparition des harmoniques

D. À une intensité plus faible

Answer: (A)

Erklärung

La hauteur est liée à la fréquence : plus la fréquence augmente, plus le son est perçu comme aigu. Le timbre dépend plutôt de la forme du signal et des harmoniques.

5. Quelle expression donne l’intensité sonore reçue à une distance r d’une source ponctuelle ?

A. I = 4πr² / P

B. I = P × 4πr²

C. I = P / r

D. I = P / (4πr²)

Answer: (D)

Erklärung

L’intensité est la puissance répartie sur une surface sphérique, d’où I = P / (4πr²). Comme la surface augmente avec r², l’intensité diminue quand on s’éloigne.

6. Quelle formule permet de calculer le niveau sonore en décibels à partir de l’intensité I ?

A. L = 20 × log(I / I0)

B. L = 10 × log(I0 / I)

C. L = I / I0

D. L = 10 × log(I / I0)

Answer: (D)

Erklärung

Le niveau sonore se calcule avec L = 10 × log(I / I0), où I0 est l’intensité de référence. Il s’agit d’une échelle logarithmique adaptée aux grandes variations d’intensité.

7. Si l’intensité sonore est multipliée par 100, de combien le niveau sonore augmente-t-il ?

A. De 3 dB

B. De 20 dB

C. De 10 dB

D. De 100 dB

Answer: (B)

Erklärung

La règle d’or indique que ×100 en intensité correspond à +20 dB. Les autres variations usuelles sont ×2 → +3 dB et ×10 → +10 dB.

8. Quel intervalle correspond au seuil de danger pour une exposition prolongée ?

A. Au-delà de 200 dB

B. 0 dB

C. Environ 120 dB

D. Environ 80 à 85 dB

Answer: (D)

Erklärung

Le seuil de danger se situe autour de 80 à 85 dB pour une exposition prolongée. À 120 dB, on atteint plutôt le seuil de douleur.

9. Dans l’exercice du haut-parleur, quelle intensité est obtenue pour une puissance de 12,57 W à 10 m de distance ?

A. Environ 10^2 W·m^-2

B. Environ 10^-12 W·m^-2

C. Environ 1 W·m^-2

D. Environ 10^-2 W·m^-2

Answer: (D)

Erklärung

Avec S = 4πr² et r = 10 m, on obtient une surface d’environ 1257 m², donc I = P/S ≈ 12,57/1257 ≈ 10^-2 W·m^-2. C’est ensuite cette valeur qui sert à calculer le niveau sonore.