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L’oreille et son fonctionnement

L’oreille sert à percevoir les sons (elle sert à entendre les sons autours de nous).

L’oreille est divisée en trois parties : l’oreille externe, l’oreille moyenne et l’oreille interne.

oreille_interneDans l’oreille externe, il y a le pavillon et le conduit auditif. L’oreille externe permet de protéger le tympan qui ressemble à une peau de tambour et se trouve à l’entrée de l’oreille moyenne. Le pavillon, sorte d’entonnoir à sons, concentre les sons que l’on perçoit et les envoie par l’intermédiaire du conduit auditif vers le tympan qui se chargera du reste (voir en dessous).

Nos deux oreilles externes nous permettent de localiser la source sonore (endroit d’où provient un son).

Dans l’oreille moyenne, il y a le marteau, l’enclume, l’étrier (les plus petits os du corps humain), la trompe d’Eustache et le tympan.

Elle permet de protéger l’oreille interne, permet de transformer les vibrations que le son émet venant de l’oreille externe de manière à les rendre compréhensibles, analysables pour l’oreille interne.

Le tympan est une membrane qui ressemble à une peau de tambour. Il est chargé de récolter les ondes sonores (les vibrations que le son émet) qui le font vibrer, et de les envoyer à la chaîne ossiculaire (partie de l’oreille moyenne qui contient les osselets). Plus les sons sont aigus, plus le tympan vibrera vite.

Les trois osselets permettent de transmettre les vibrations sonores reçues par le tympan à la fenêtre ovale à l’entrée de la cochlée.

Dans l’oreille interne , il y a un organe important, la cochlée ( à l’intérieur, il y a l’organe de Corti composé de plusieurs cellules sensorielles de l’audition, appelées cellules ciliées car elles ressemblent à de petits cils)

La cochlée ressemble à une coquille d’escargot. Elle est remplie de liquide .

Elle contient environ 3000 petits cils (cellules sensorielles) ce qui est peu en comparaison des quelque 131 millions de cellules visuelles

Il faut savoir qu’un son trop fort casse les cils de ces cellules et qu’une cellule ciliée cassée ne fonctionne plus et est irréparable!

Lorsque l’on entend un son, ces cellules sensorielles se mettent à vibrer. Elles transforment ce son en signaux nerveux et les envoie au nerf auditif qui se charge alors d’envoyer ces signaux au cerveau. Le cerveau intercepte ces messages nerveux et crée une image du message sonore que l’oreille perçoit.

Visualisons une onde sonore

onde2

Si l’on représente les zones comprimées (A) par une crête et les zones où l’air est plus détendu (B) par un creux, le son prend l’allure d’une vague ! Cette vague c’est la représentation en images de l’onde sonore.

On peut reproduire cela en utilisant un générateur basse fréquence que l’on branche aux bornes d’un appareil qui permet de visualiser le signal électrique qu’il reçoit, appelé oscilloscope. On le relie aussi à un haut-parleur.

La suite en vidéo …

Un son se caractérise par :

  • la fréquence de l’onde sonore (C’est la hauteur du son) .Toutes les explications en vidéo :

Que se passe-t-il si la fréquence du son diminue ? Le son devient plus grave jusqu’à ce que …. Pour le savoir, regardez la vidéo suivante :

Que se passe-t-il si la fréquence du son augmente ? Le son devient plus aigu jusqu’à ce que …. Pour le savoir, regardez la vidéo suivante :

  • l’amplitude du son (C’est l’intensité sonore ou niveau sonore). Toutes les explications en vidéo :

 

 

Comment s’additionnent les décibels ?

Nous décidons de reproduire l’expérience des clarinettes en classe, pour voir si nous n’avons pas fait d’erreurs de mesure lors de notre visite au conservatoire.

Malheureusement, nous n’avons pas de clarinette en classe, mais notre professeur de musique nous a prêté deux métronomes. Alors, c’est parti, nous nous lançons.

Voici la vidéo :

Pourquoi une augmentation de 3 dB lorsqu’on double l’intensité sonore ?

C’est parce que les décibels ne s’additionnent pas de manière arithmétique, n’augmente pas de manière proportionnelle. L’échelle des décibels est logarithmique.

Les décibels ne s’additionnent pas comme des mètres ou des kilogrammes.

Lorsqu’on double la source sonore, l’intensité sonore n’est pas multipliée par 2. Elle n’a augmenté que de 3 dB par rapport au niveau initial.

87 dB + 87 dB = 90 dB

Multiplier le niveau sonore par 2 revient à ajouter 3 dB.

Revenons à nos clarinettes. Nous avions mesuré 90 dB pour une et 94 dB pour deux. Le fait que nous n’ayons pas exactement 3 dB de plus s’explique par les incertitudes de mesure. Il n’est pas sûr par exemple que nous fussions exactement à la même distance pour faire les mesures. Or l’intensité sonore diminue avec la distance. Évidemment plus nous sommes loin du bruit, moins nous l’entendons fort et inversement.

Et avec 10 métronomes alors ?

Si un métronome produit 87 dB , alors 10 métronomes produisent :

87 dB 10 = 97 dB

Multiplier le niveau sonore par 10 revient à ajouter 10 dB.

LE BRUIT : Qu’est-ce que c’est ?

Le bruit est avant tout un son désagréable, qui nous dérange, nous déplait ou nous agresse.

Qu’est-ce qu’un son ?

Le son est donc une vibration qui perturbe la pression de l’air. Si on émet un son, l’air se comprime par endroits et se dilate à d’autres. Cette compression va se déplacer de proche en proche.

Vous pouvez voir des animations aux adresses suivantes : http://www.ostralo.net/3_animations/swf/onde_sonore_plane.swf et http://bruit.seine-et-marne.fr/ (cliquer sur en savoir plus sur le bruit puis sur phénomène physique du son)

Le son est une onde.

On peut faire la comparaison suivante : quand on laisse tomber une goutte d’eau à la surface de l’eau, la surface de l’eau fait apparaître des vaguelettes.

drip-921067__180Une onde se propage.

Les vaguelettes permettent de visualiser cette onde.

 

Peut-on « voir » une onde sonore ?

La suite au prochain article …

Les panneaux ont disparus du quartier !

Nous avons constaté la disparition des panneaux qui étaient à l’origine de nos recherches sur le bruit.
Nous menons l’enquête…

Nous avons adressé un message à la mairie de Belfort pour savoir pour quelle raison ces panneaux avaient été enlevés du quartier.
Voici la réponse de M. Bertrand Delavelle (Espace Public et Mobilités, Mairie de Belfort/CAB)
« L’interdiction de circulation signifiée aux motos, cyclos et quads est applicable entre le 1/07 et le 30/09 de l’année. C’est la raison pour laquelle les panneaux ont été retirés cet automne. »

Naturellement, la circulation des engins bruyants, non immatriculés ou assurés, reste interdite sur l’espace public, conformément à la réglementation en vigueur. »

De nouveaux panneaux dans notre quartier

A la rentrée, nous avons découverts de nouveaux panneaux dans notre quartier.

Que signifientPanneau-ils ?

Ces panneaux interdisent la circulation des cyclos, motos et quads de 14h à 8h du matin dans le quartier.

Pourquoi cette interdiction ?

Ces engins font beaucoup trop de bruit et dérangent la tranquillité des habitants du quartier.

 

Nous décidons donc d’en savoir plus sur le bruit …