Son et mécanisme de l'audition

Généralités
Chez l'humain, le mécanisme qui permet l'audition peut se résumer ainsi : le son produit des vibrations de l'air et lorsque ces vibrations atteignent le tympan, elles le font vibrer, ce qui fait bouger la chaîne d'osselets. En bougeant, ces osselets poussent sur le liquide à l'intérieur de l'oreille interne, ce qui tire sur les cellules ciliées. Ces dernières stimulent alors le nerf auditif qui envoie un influx nerveux au cerveau, qui l'interprète.

Le tympan vibre à la même fréquence que le son qui l'atteint. Plus l'intensité du son est grande, plus le tympan va subir un grand déplacement de part et d'autre de sa position d'équilibre. Le mouvement du tympan est amplifié par les osselets qui transmettent cette force à la fenêtre du vestibule. Il est nécessaire que le mouvement soit amplifié par les osselets, car le liquide cochléaire de l'oreille interne possède une grande résistance à la transmission et il faut une force importante pour le faire bouger afin d'exciter les cellules ciliées.

L'analyse par le cerveau
Dans le cerveau, l'influx sensoriel est envoyé à l'aire auditive primaire, située dans la partie supérieure du lobe temporal. L'aire auditive primaire analyse l'influx nerveux qui lui parvient en décodant le rythme, l'intensité et l'amplitude du son. Ces informations se rendent ensuite à l'aire auditive associative qui interprète le tout afin de déterminer si le son perçu est la voix de quelqu'un, de la musique, une voiture qui passe, etc.

Afin de localiser d'où provient un son, le cerveau tient compte de la différence d'intensité et de l'écart temporel entre les deux oreilles. En effet, si le son provient d'un côté de la tête, l'oreille la plus proche percevra le son plus rapidement et plus fortement que l'autre puisque l'intensité des ondes sonores qui atteignent cette oreille est plus importante. Si, par contre, la source sonore est directement en avant, en arrière ou au-dessus de la tête, on ne percevra pas de différence entre l'information perçue par une oreille ou l'autre.

Le son et ses propriétés
Le son est propagé par les molécules présentes dans le milieu. Il ne peut donc être transmis dans le vide comme c'est le cas pour la lumière. Il consiste en une perturbation de la pression dans le milieu causée par un objet qui vibre et qui est, comme on l'a dit, propagé par les molécules du milieu. Les deux propriétés principales du son sont l'amplitude et la fréquence.
L'amplitude correspond à la hauteur des crêtes de l'onde sinusoïdale : plus une onde possède une forte amplitude, plus la hauteur de ses crêtes est importante.
La fréquence correspond au nombre d'ondes qui passent en un point durant un temps donné. La longueur d'une onde correspond quant à elle à la distance entre deux crêtes.

La force du son est une mesure subjective en lien avec l'interprétation qu'on fait de l'intensité d'un son. On mesure la force du son sur une échelle logarithmique appelée décibel (dB), car l'étendue des sons que l'on peut percevoir est très grande. On a fixé arbitrairement le bas de l'échelle à zéro dB ; cette valeur correspond à un son à peine audible pour une oreille normale. La limite du danger est fixée à 90 dB et une exposition prolongée cause d'importantes pertes auditives.

Bibliographie

MARIEB, Elaine N. (1999), Anatomie et physiologie humaine, 2e édition, Saint-Laurent : ERPI, 1194 pages.