Une oreille qui vieillit

Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · physique (seconde), chapitre 4 — Signaux Sonores · Hauteur, timbre et niveau d'intensité sonore

Énoncé

Une oreille jeune perçoit les fréquences jusqu'à $20 kHz$ ; vers cinquante ans, cette limite haute est descendue à environ $12 kHz$ .<br> 1. Calculer la période correspondant à chacune de ces deux fréquences limites, en microsecondes.<br> 2. Un dispositif anti-attroupement émet en continu un son de fréquence $17 kHz$ . Qui l'entend, qui ne l'entend pas ?<br> 3. Ce son de $17 kHz$ est-il un ultrason ? Justifier soigneusement.<br> 4. Est-il perçu comme grave ou comme aigu par ceux qui l'entendent ?

Corrigé

1. Les deux périodes. $T_{20} = \frac{1}{20 000} = 5, 0 \times 1 0^{- 5} s = 50 μ s,$ $T_{12} = \frac{1}{12 000} = 8, 3 \times 1 0^{- 5} s = 83 μ s .$ Une oreille vieillissante cesse donc d'entendre les motifs les plus resserrés.

2. Qui entend quoi. $17 kHz$ est inférieur à la limite de l'oreille jeune ( $20 kHz$ ) : un adolescent l'entend. Mais $17 kHz$ est supérieur à $12 kHz$ : la plupart des adultes de cinquante ans ne l'entendent pas. C'est ce décalage qui est exploité par ce type de dispositif.

3. Ultrason ou non. Non. L'appellation « ultrason » repose sur la limite conventionnelle de $20 kHz$ , et $17 kHz < 20 kHz$ . C'est donc un son audible au sens physique, même si une partie de la population ne le perçoit plus : inaudible pour une oreille donnée n'est pas synonyme d'ultrason.

4. Hauteur. $17 kHz$ est tout en haut du domaine audible : le son est perçu comme extrêmement aigu, un sifflement strident.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.