Comment fonctionne un casque audio à réduction de bruit active ?

« PHYSIQUE-CHIMIE Comment fonctionne un casque audio à réduction de bruit active ? Une enquête réalisée récemment a révélé que la plupart des adolescents passent au minimum deux heures par jour à écouter de la musique sur leur smartphone avec un casque audio .

Je suis donc dans la moyenne car je passe environ quatre heures par jour à écouter de la musique.

Cependant, j’ai appris que cette écoute prolongée peut être dangereuse, notamment lorsque le volume est élevé.

Si l’on veut écouter de la musique pendant de longs moments, il faut l’écouter à bas volume.

Or, les bruits extérieurs nous poussent à écouter plus fort pour pouvoir les masquer.

La solution est donc de réduire voire même d’éliminer le bruit extérieur.

Pour cela, il existe une technologie de réduction de bruit dite « active », que l’on voit de plus en plus sur les casques audio circum -aural et qui arrive petit à petit sur les écouteurs intra- auriculaires.

Etant gros consommateur de musique, je me suis acheté un tel casque et je me suis dem andé comment il fonctionne.

Pour vous expliquer plus simplement son fonctionnement, je vous ai dessiné le schéma simplifié du fonctionnement d’un casque audio sur le support que je vous ai transmis.

Tous les casques audios contiennent de la mousse ou un autre matériau isolant, qui permet de réduire le bruit extérieur de façon « passive ».

C ependant cette isolation n’est pas très performante, elle dépend du matériau utilisé, de son épaisseur et elle est plus efficace pour les sons grave que pour les sons aigus.

Il existe une technologie bien plus efficace qui est la réduction de bruit dite « active ».

Pour comprendre son fonctionnement nous avons réalisé l’expérience décrite sur le support.

Deux haut -parleurs sont placés cote a cote, en face d’un sonomètre.

Si les deux haut -parleurs émettent des sons complètement différents, alors les deux sons seront captés par le sonomètre sans aucune interférence.

Par contre, si les haut -parleurs émettent des sons de même fréquence ou de fréquence opposée, alors des interf érences entrent en jeux.

Dans le cas de deux sons de fréquence identique, les interférences seront constructives, le son sera donc amplifié.

A l’inverse, pour deux sons de fréquence opposée, les interférences seront destructives, le son sera donc atténué.

C’est ce principe qui est utilisé dans les casques à réduction de bruit active : des microphones captent les sons extérieurs, puis un circuit électronique crée un signal antibruit en inversant la fréquence des sons extérieurs.

Cette nouvelle fréquence créé e par le circuit électronique est donc en opposition de phase avec celle des sons extérieurs, mais est totalement différente de la fréquence de la musique.

Comme on l’a vu précédemment dans l’expérience, les fréquences en opposition de phase seront atténué es, mais n’auront aucune interférence avec la musique, les sons extérieurs seront donc fortement réduits, et la musique inchangée.

Une fois couplée avec les isolants passifs du casque, les sons extérieurs seront très fortement réduits, et une écoute à un volume faible sera bien plus agréable.

C ette technologie de réduction de bruit active n’est cependant pas infaillible, elle est très efficace contre les sons répétitifs, mais les sons soudains eux ne seront pas aussi bien atténués car ils ne durent pas assez longtemps pour que le circuit ait le temps de créer le signal antibruit et de le transmettre aux haut -parleurs du casque.

En conclusion, mes enseignements de spécialité m’ont permis de comprendre le fonctionnement de mon casque à réduction de bruit et j’ai pu une fois de plus m’apercevoir que la physique est présente de partout dans notre vie quotidienne.

J’espère vous avoir intéressés et je vous remercie de votre attention.. »