Concert en plein air : se protéger sans perdre la qualité du son
Ce quatrième exercice du bac S 2013 en Amérique du Sud est réservé aux candidats de l'enseignement de spécialité. Noté sur 5 points pour environ 50 minutes, il porte sur le thème « Son et musique » de l'ancien programme. Il s'agit d'un exercice sur documents : un tableau des niveaux sonores de plusieurs instruments, des durées d'exposition tolérées, les spectres d'une note de flûte avec et sans bouchons d'oreille, et les courbes d'atténuation de deux types de bouchons. Le travail se fait en deux temps : un QCM justifié, puis une synthèse rédigée.
Question 1 : le QCM justifié
Pour chacune des cinq affirmations, il faut répondre par oui ou par non et indiquer le document utilisé. Le spectre de la flûte présente trois pics, vers 0,88 kHz, 1,76 kHz et 2,64 kHz : ce n'est pas un son pur. Avec le bouchon en mousse, le fondamental reste à 0,88 kHz : la hauteur n'est pas modifiée. Les doses de son s'additionnent : 1 h à 100 dB représente une demi-dose et 1 h à 105 dB environ 1,3 dose, soit 1,8 dose au total, au-delà de la limite. Le bouchon en silicone conserve les fréquences et les amplitudes relatives des pics, donc la hauteur et le timbre. Enfin, le niveau perd 6 dB quand la distance double : 84 dB à 6 m, mais 78 dB à 12 m et non à 9 m.
Les notions à maîtriser
La hauteur d'un son est fixée par la fréquence de son fondamental ; le timbre dépend du nombre et des amplitudes relatives des harmoniques. La perte de 6 dB s'explique par la relation L = 10 log(I/I0) : sans obstacle, l'intensité est divisée par 4 quand la distance double, et 10 log 4 vaut environ 6 dB. Retenez aussi que les décibels de plusieurs sources ne s'additionnent pas : seules les intensités s'ajoutent.
Question 2 : construire la synthèse
La synthèse demande au moins vingt lignes et une application numérique. Une bonne copie pose d'abord le risque : le danger commence vers 90 dB et dépend de la dose, à 105 dB elle est atteinte en 45 minutes, si bien qu'un concert de 1 h 30 représente déjà 2 doses. Elle propose ensuite des solutions appuyées chacune sur un document. S'éloigner de la scène : pour la grosse caisse, 113 dB à 3 m deviennent 95 dB à 24 m, où le concert ne compte plus que pour environ 0,2 dose. Porter des bouchons : vers 1 kHz, ils atténuent le son d'environ 20 dB, mais le bouchon en mousse atténue bien plus les aigus que les graves et modifie le timbre, alors que le bouchon moulé en silicone atténue de façon plus régulière et préserve la qualité du son. Limiter enfin les autres expositions de la semaine, car les doses s'additionnent.
Le regard critique
Une synthèse réussie discute aussi les documents : la règle des 6 dB suppose un seul instrument et un son ni réfléchi ni diffracté, les durées tolérées sont des moyennes et le spectre de la flûte ne concerne qu'une seule note. Cette prise de recul est souvent oubliée.
Conseils pour réussir
Organisez la synthèse en paragraphes courts, une idée par paragraphe, et citez le numéro du document qui l'appuie. Placez au moins un calcul explicite, puis terminez par une conclusion qui répond clairement à la question posée : où se placer, quels bouchons choisir et combien de temps rester.