Spécialité Thème : Son et musique Documents Physique Oreille Casques - Audiogramme Chap.4 Partie 1 : étude de documents «II m est arrivé de prêter l oreille à un sourd. Il n entendait pas mieux.» Raymond Devos Document 1 : Troubles auditifs Source : http://www.french.youth.hear-it.org/un-concert-de-trop Interview du Dr. Doria Maria Denk, professeur à la clinique ORL de l Université de Vienne Je vois beaucoup de patients avec des acouphènes, sifflements ou tintements aux oreilles ou une déficience auditive qui survient suite à un concert de musique pop, un volume à fond sur un Mp3, des sorties fréquentes dans les boîtes de nuit. Les médecins ORL en Allemagne ont enregistré les niveaux de bruit de plusieurs discothèques. Ils y ont trouvé des niveaux de bruit aussi élevé que le décollage d un avion à réaction. Si vous ne voulez pas abandonner les sorties en boîte et les concerts, il faut au minimum que vous portiez des bouchons d oreille. Les très populaires ipods, lecteurs Mp3 peuvent être la cause de ces problèmes auditifs vu que les jeunes utilisent ces appareils plus longtemps et plus forts que ce qui est conseillé. Les petits bouchons d écouteur, en particulier, sont nuisibles pour la capacité auditive vu qu ils sont moins efficaces à bloquer le bruit extérieur que les écouteurs classiques. Ceci encourage l auditeur à augmenter le volume sonore. Document 2 : La proportion des troubles auditifs chez les jeunes (moins de 20 ans) est en augmentation. De plus, 23% des 15-19 ans et 27% des 20-24 ans ont des difficultés à suivre une conversation à voie basse. Lors de la conférence du Pr Jean-Luc Puel (membre de l équipe de l INSERM dirigée par Rémy Pujol) à Sète le 18 avril 2006 : «Quand il existe un problème au niveau du pavillon, du tympan ou des osselets, on sait comment les traiter. En revanche, quand les sièges des problèmes sont dans l oreille interne, on n a pour l instant aucun moyen de les traiter». Animation à consulter : http://scphysiques.free.fr/ts/specialite/caracteristiques.swf Document 3 : Notions d acoustiques L émission d une onde sonore a pour origine une vibration mécanique. L intensité sonore I est l énergie transportée par une onde sonore par unité de temps. Elle s exprime en watt par mètre au carré (W.m -2 ) Le niveau d intensité sonore L (Level) d un son d intensité I est donné par la relation : L=10 1og( I I 0 ). I 0 = 1,0 10-12 W.m -2. L intensité sonore de référence est celle du seuil minimum d audibilité moyenne de l oreille humaine. L s exprime en db et se mesure avec un sonomètre. Point Maths: y = log x x = 10 y ; log (a b) = log a + log b ; log a n = n log a 23/11/2015 Oreille_casque_audiogramme.doc 1/5
document 4 document 5 Document 6 : La sensibilité de l oreille (Source : bac 2010 Antilles) La sensibilité de l oreille, c est à dire sa capacité à entendre, ne sera pas la même selon la hauteur du son parvenant à l oreille de l auditeur. D autre part, un son émis par une source avec un certain niveau sonore ne sera pas perçu par l oreille avec ce même niveau sonore. Ces différentes caractéristiques sont résumées dans le diagramme suivant appelé diagramme de Fletcher et Munson. Ce diagramme montre des courbes d isotonie (même niveau sonore perçu par l oreille) en fonction de la hauteur du son. La courbe de niveau 0, nommée sur ce graphe «MINIMUM AUDIBLE» indique le niveau sonore minimal que doit posséder un son pour que celui-ci puisse être audible. Document 7 : problème d audition Un audiogramme permet d évaluer la capacité auditive d une personne. C est une courbe renseignant sur la sensibilité d une oreille selon différentes fréquences. Sur l exemple ci-contre, le patient présente une forte perte auditive pour des sons de 4 khz. Questions 1) Quelles sont les trois parties de l oreille? 2) Comment les vibrations du tympan sont-elles amplifiées? 3) Prouver les relations du document 5. 4) Sur le document 6, placer le point sur la courbe de niveau 0, qui permette de justifier que la sensibilité maximale de l oreille se situe autour de 4000 Hz. 5) On considère deux sons de même niveau sonore 60 db. L un de fréquence 50 Hz et l autre de fréquence 100 Hz. En utilisant le diagramme de Fletcher et Munson, déterminer avec quel niveau sonore sera perçu chacun de ces sons par l oreille. Synthèse de documents : Comment peut on aboutir à une perte auditive? Vous décrirez notamment le fonctionnement de l oreille et sa perception des sons en fonction de la hauteur. Vous indiquerez aussi l impact du niveau sonore sur l audition et comment on peut détecter une perte auditive. 23/11/2015 Oreille_casque_audiogramme.doc 2/5
Partie 2 : construction d un audiogramme Utilisation du logiciel Audiogramme Double cliquer sur le fichier audiogramme.exe Cliquer sur OK. La fenêtre principale s ouvre. Appuyer sur le bouton test 1,5 khz, un son à peine audible doit être entendu dans le casque. Sinon, augmenter ou diminuer le son à partir du bouton volume du logiciel ou directement sur la carte son de l ordinateur. Cliquer sur l oreille pour débuter l audiogramme. Ce bouton permet aussi de faire pause. Détourner les yeux de l écran durant tout le test et appuyer sur la barre espace lorsque vous entendez un son. Le plus efficace est d utiliser un casque qui isole bien des bruits extérieurs, cela permet en plus de tester chaque oreille séparément. En cas de problème, quitter et relancer le programme. Votre audiogramme correspond-il au diagramme de Fletcher et Munson? Noter quelques différences. Partie 3 : Casque audio Document 7 : Bande passante Si on note L(l khz), le niveau sonore de référence pour un son de fréquence 1 khz, la bande passante est l ensemble des fréquences pour lesquelles le niveau sonore L vérifie : L > (L(l khz) - 3 db). Document 8 : courbes de réponses de quelques casques 1) Déterminer la bande passante du casque "Urbanears Plattan". Comparer avec la valeur annoncée par le constructeur. 2) Quelle serait la courbe de réponse parfaite pour notre étude? 3) Imaginer une expérience montrant l influence du casque sur l audiogramme 4) Rechercher la courbe de réponse de votre casque audio. Est-il adapté pour la réalisation d un audiogramme? 5) Donner les critères correspondants au choix d un bon casque audio. S aider des sites http://www.lesnumeriques.com/casque-audio.html et http://www.headphone.com/headphones/. 23/11/2015 Oreille_casque_audiogramme.doc 3/5
Partie 4 : Exercices Exercice l : Examen d audiogrammes médicaux La mutuelle Viasanté a fourni un audiogramme d une personne exposée à un bruit traumatique et un audiogramme d une personne "saine" ayant un profil auditif normal. Grâce à un audiomètre, on mesure les seuils auditifs pour chaque oreille, à différentes fréquences, en conduction aérienne. Chaque oreille est testée séparément dans une cabine isolée du bruit En ordonnée on observe le niveau d intensité sonore en db HL (HL pour "hearing loss" qui traduit une perte auditive, autrement dit, le 0 HL correspond aux seuils audiométriques moyens chez les normo-entendants en fonction de la fréquence) et en abscisse la fréquence (en khz). Analyser et interpréter ces audiogrammes. Conclure. 23/11/2015 Oreille_casque_audiogramme.doc 4/5
Exercice 2 : La maladie du surfeur p 82 livre Hachette Document 1 : L exostose ou la maladie du surfeur «Une exostose est le développement de petites tumeurs bénignes constituées de tissu osseux se développant à la surface des os. Il semble que l exostose du conduit auditif externe soit plus fréquente chez les sujets en contact avec l eau, comme les plongeurs sous-marins, les surfeurs ou les gens passant une grande partie de leur temps dans l eau. Cette variété d exostose est parfois à l origine de surdité. Le seul moyen de s en débarrasser une fois installée c est de subir une opération qui consiste à casser les excroissances osseuses.» Extrait du site http://etats-ame-de-robert.blogspot.fr/2007/11/attention-en-hiver-la-maladie-du-surfer.html Document 2 (a) Examen audiométrique de l oreille gauche d une patiente de 40 ans atteinte d exostose. (b) Pertes auditives d une population féminine en fonction de l âge et de la fréquence du son; les courbes vertes correspondent aux pertes d audition de 50 % de la population, les courbes rouges aux pertes des 10 % les plus atteints. Document 3 : différents stades de surdités On différencie quatre types de surdité : Surdité légère: la perte se situe entre 20 et 40 db; Surdité modérée : la perte se situe entre 40 et 70 db; Surdité sévère: la perte se situe entre 70 et 90 db; Surdité profonde : la perte est supérieure à 90 db. D après le site http://www.oreillemudry.ch/ Problème : À partir des documents, décrire l exostose et proposer une ébauche de diagnostic audiométrique de la patiente. 23/11/2015 Oreille_casque_audiogramme.doc 5/5