La perception du son ! dur dur !

[invite99628bf9]

Bonjour,

je bloque sur l'exercice suivant de physique aux questions 3) 4) et 5) Un petit coup de main serait le bienvenu !
Voici l'énoncé :


Le cerveau est capable de détecter le déphasage entre les ondes émises par une source sonore lorsqu’elles atteignent les deux oreilles ; c’est ce qui lui permet de localiser la direction dans laquelle se trouve la source.
On suppose qu’une source sonore S est située dans un même plan horizontal que les oreilles A et B d’un individu et qu’elle émet un son sinusoïdal de pulsation ω ; la phase de l’onde ainsi émise par S à l’instant t est ωt. La source se trouve respectivement aux distances et des oreilles gauche et droite. La distance entre les oreilles est petite devant et , de sorte que l’on peut considérer que les vibrations sonores parvenant aux oreilles proviennent pratiquement d’une même direction faisant l’angle θ avec le plan médiateur du segment AB joignant les deux tympans (cf. figure 1) et qu’elles ont même amplitude.

1 ) Donner les expressions des pressions acoustiques et sur les tympans en fonction du temps. On suppose connue la célérité c du son dans l’air et on appellera l’amplitude de la pression acoustique sur un tympan.

Je trouve donc et

2 ) Le cerveau détecte un retard Δt = 0, 3 ms pour une onde de fréquence f = 1120 Hz arrivant sur l’oreille gauche, relativement `a celle qui atteint l’oreille droite.
Calculer la valeur de l’angle θ et le déphasage ϕ entre les deux ondes sachant que c = 340 et l = 20 cm.

Je trouve environ égal a 2.1 et environ égal a 30.7°

3 ) Le son perçu par le cerveau résulte de la superposition des vibrations des deux tympans.
Discuter qualitativement du son perçu suivant les valeurs de θ, lorsque l’auditeur tourne la tête.
Montrer que pour une certaine valeur de θ l’auditeur n’entend aucun son (on pourra se limiter
par symétrie entre 0 et π/2) ; calculer sa valeur numérique.

Je ne vois pas à quoi correspond la qualité d'un son ??

4 ) Les vibrations des tympans sont transformées en courants électriques dont les amplitudes sont proportionnelles à celles des pressions acoustiques et que les nerfs auditifs conduisent au cerveau, où ils se superposent.
Déterminer comment l’amplitude J du signal électrique j(t) reçu par le cerveau varie avec le déphasage ϕ entre les ondes reçues par les tympans, puis avec l’angle θ.



5 ) En déduire en décibels la différence des niveaux acoustiques perçus par le cerveau lorsque θ = 0 et lorsque θ = 30±.
On rappelle que log10 (2) = 0, 30.



D'avance merci pour le coup de main !
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[calculair]

Pour la question N° 3

Pour une certaine valeur de l'angle teta les 2 ondes seron en opposition de phase. Le cerveau ne percevra plus de son.

Maintenant si ll'auditeur tourne un peu la tête d'un cote ou l'autre las distances d1 et d2 seront modifiée il entendra denouveau un peu de signal

[invite99628bf9]

A oui oki je vois merci bien ! J'ai fais les calculs ça va assez vite...

Une piste pour le 4) et 5) ? je ne suis toujours pas inspiré

[calculair]

Tu appliques comme à la question precedente

Sin A + sin B = 2 Sin (1/2(A+B)) Cos (1/2(A-B ))

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

Tu as des Cos

Cas A + Cos B = 2 cos (A/2 + B/2) Cos (A/2 - B/2)

[invite99628bf9]

En faite il s'agit de la même équation pour la 4) que pour la 3) non ?

[calculair]

En 3 on demande les angles ou le son arrive en opposition de phase dans les oreilles

En 4) tu ecrit la fonction sui donne l'amplitude resultante en fanction de l'angle.
C'est la même equation qui sert......

[invite99628bf9]

oki oki !! merci !

J'ai fais mes petits calcules ça avance !
Par contre je ne vois toujours pas le liens avec la 5) "En déduire"
L'intensité en décibel est donné par avec il me semble...

[calculair]

Je ne sais pas si l'intensite accoustique de reference c'est I°

En fait il faut comparer l'intensite accoustique n'ont pas à I° mais aux insensites reçues pour 2 positions

Soit I1 l'intensite perçue quand teta = 0
Soit I2 l'intensité perçue quand teta = 30°


Le rapport en dB entre ces 2 intensités est X dB = 10 log (I1 / I2)

Ou le rapport inverse selon ce que tyu prends comme niveau de reference pour comparer les 2 niveaux

Cordialement

[invite99628bf9]

Très bien ! Merci beaucoup calculair pour toute ton aide !
Bonne soirée !

[invite99628bf9]

C'est encore moi
Je ne m'en sors pas avec la 5) en faite....
faut-il calculer I1 et I2 comme moyenne de p.v ou faire autrement ?

[calculair]

C'est encore moi
Je ne m'en sors pas avec la 5) en faite....
faut-il calculer I1 et I2 comme moyenne de p.v ou faire autrement ?

???????????? comprend pas la question??

Tu as du calculer I1

Tu as calculer I2

Tu fais le rapport I1 / I2 Tu fais le rapport dans ce sens en prenan les log à base 10 et en multipliant par 10 du dois avoir un nombre de dB positif


Si tu fais I2 /11 la valeir en dB est negative ( même valeur absolue )