Bilan : Synthèse et méthode sur Son numérisé, transmission et audition humaine

Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère

À retenir

• Chaîne globale du son : 1. Numérisation : Échantillonnage à la fréquence f_e 2 f_ (Shannon-Nyquist) et quantification sur n bits avec 2^n niveaux de pas q = U / 2^n. Débit binaire D = f_e n N_voies et taille T = (D t) / 8. 2. Compression : Sans perte (FLAC, préservation intégrale) ou avec perte (MP3, masquage psychoacoustique irréversible). 3. Émission et propagation : Intensité acoustique I = P / S = P / (4 r^2) et niveau d'intensité sonore en décibels L = 10 _10(I/I_0) avec I_0 = 10^-12 W/m^2. 4. Sommation : Somme arithmétique des intensités physiques (I_tot = I_j), jamais des décibels ! (2 sources identiques L + 3 dB). 5. Atténuation : Géométrique (-6 dB à chaque doublement de distance en champ libre) et par absorption. 6. Réception biologique : Tympan osselets (amplification par 20) cochlée (tonotopie de la membrane basilaire) cellules ciliées (transduction non renouvelable). Seuil de risque à 85 dB, seuil de douleur à 120 dB.

Le cours

Bilan : Synthèse et méthode sur Son numérisé, transmission et audition humaine • Chaîne globale du son : 1. Numérisation : Échantillonnage à la fréquence f_e 2 f_ (Shannon-Nyquist) et quantification sur n bits avec 2^n niveaux de pas q = U / 2^n. Débit binaire D = f_e n N_voies et taille T = (D t) / 8. 2. Compression : Sans perte (FLAC, préservation intégrale) ou avec perte (MP3, masquage psychoacoustique irréversible). 3. Émission et propagation : Intensité acoustique I = P / S = P / (4 r^2) et niveau d'intensité sonore en décibels L = 10 _10(I/I_0) avec I_0 = 10^-12 W/m^2. 4. Sommation : Somme arithmétique des intensités physiques (I_tot = I_j), jamais des décibels ! (2 sources identiques L + 3 dB). 5. Atténuation : Géométrique (-6 dB à chaque doublement de distance en champ libre) et par absorption. 6. Réception biologique : Tympan osselets (amplification par 20) cochlée (tonotopie de la membrane basilaire) cellules ciliées (transduction non renouvelable). Seuil de risque à 85 dB, seuil de douleur à 120 dB. Astuce et méthode clé Dans tout problème de son combiné : 1) calcule d'abord les intensités physiques I = I_0 10^L/10, 2) additionne les intensités I_tot = I, 3) recalcule le niveau final L_tot = 10 _10(I_tot / I_0). Piège classique à éviter Ne divise jamais les décibels par la distance : l'atténuation géométrique en champ libre est soustractive en décibels (L_2 = L_1 - 20 _10(d_2/d_1)) et non pas multiplicative.

Dans ce chapitre