Intensité sonore, niveau d'intensité sonore : activités expérimentales

Cette activité expérimentale s’appuie sur l’utilisation du logiciel Phyphox qui doit donc être téléchargé sur son téléphone.

Étalonnage de l’application

  • Dans la partie « Acoustique », sélectionner le module « Intensité sonore »
  • Sélectionner l’onglet « Étalonnage »
  • Mesurer le niveau d’intensité sonore à l’aide du sonomètre fourni
  • Entrer cette valeur dans le champ « Intensité de référence »
  • Lancer une mesure afin de vérifier que la valeur affichée correspond bien à celle indiquée par le sonomètre.

Le niveau d’intensité sonore : une grandeur non linéaire

Cette partie nécessite au minimum trois téléphones : deux premiers téléphones pour émettre des sons et un dernier téléphone pour les mesures de niveau d’intensité sonore.

  • Téléphone 1

    • Dans la partie « Acoustique », sélectionner le module « Générateur de son »
    • Sélectionner une fréquence
    • Générer le son
    • Ne plus déplacer ce téléphone pour le reste de l’activité

  • Téléphone 3

    • Mesurer le niveau d’intensité sonore $L_1$ du son émis par le téléphone 1
    • Ne plus déplacer ce téléphone pour le reste de l’activité

  • Cesser de générer un son à l’aide du téléphone 1.

  • Téléphone 2

    • Dans la partie « Acoustique », sélectionner le module « Générateur de son »
    • Sélectionner une fréquence (pas forcément identique à celle du son émis par le téléphone 1)
    • Générer le son
    • Ne plus déplacer ce téléphone pour le reste de l’activité

  • Téléphone 3

    • Mesurer le niveau d’intensité sonore $L_2$ du son émis par le téléphone 2

  • Téléphone 1

    • Générer à nouveau le son

  • Téléphone 3

    • Mesurer le niveau d’intensité sonore $L_3$ des sons émis par les téléphones 1 et 2
  1. Déterminer la valeur de l’intensité sonore $I_1$ du son émis par le téléphone 1 seul.
  2. Déterminer la valeur de l’intensité sonore $I_2$ du son émis par le téléphone 2 seul.
  3. Le niveau d’intensité sonore $L_3$ est-il égal à la somme des niveaux d’intensité sonore des deux téléphones ?
  4. Vérifier que l’intensité sonore $I_3$ est bien la somme des intensités sonores des deux téléphones.

Le niveau d’intensité sonore : évolution en fonction de la distance à la source

Cette activité nécessite l’utilisation de deux téléphones : le premier émet un son, le second mesure le niveau d’intensité sonore du son émis par le premier téléphone.

  • Téléphone 1

    • Dans la partie « Acoustique », sélectionner le module « Générateur de son »
    • Sélectionner une fréquence
    • Générer le son
    • Ne plus déplacer ce téléphone pour le reste de l’activité

  • Téléphone 2

    • Mesurer la distance entre ce téléphone et le téléphone 1
    • Mesurer le niveau d’intensité sonore $L$ du son émis par le téléphone 1
    • Déplacer le téléphone 2 jusqu’à ce qu’une évolution sensible du niveau sonore apparaisse à l’écran
    • Noter la valeur du niveau sonore et la nouvelle distance entre l’émetteur et le récepteur.
    • Déplacer à nouveau le téléphone 2 et reprendre les mesures de façon à obtenir cinq ou six couples (distance, niveau sonore)
  1. Tracer, à l’aide du logiciel Graphical Analysis, l’évolution du niveau sonore en fonction la distance du récepteur à la source sonore.