Fiche de révision : Anatomie et physiologie de l’audition

📋 Plan du Cours

1. Rôle et transduction auditive
2. Nature et paramètres du son
3. Fréquence et hauteur sonore
4. Intensité et niveaux sonores
5. Sons complexes et harmoniques
6. Localisation spatiale des sons
7. Anatomie des oreilles

📖 1. Rôle et transduction auditive

★ À maîtriser

• Les détecteurs acoustiques réalisent une transduction fidèle du stimulus acoustique, transformant un signal physique en signal électrique.

• L’audition participe à la perception du langage et de la musique, à l’orientation du regard vers un événement hors du champ visuel et à l’alerte.

• Le traitement auditif passe de la capture et de l’amplification des ondes par les oreilles externe et moyenne à leur transduction en signal électrique par les cellules ciliées, puis à la transmission par le nerf auditif et des relais sous-corticaux jusqu’au cortex auditif primaire.

Compléments

• La transduction réalisée par les cellules ciliées de l’oreille interne est décrite comme extrêmement fidèle en intensité et en fréquence, sans perte d’information.

💡 Astuce mémo

Onde acoustique → signal électrique → perception corticale

📖 2. Nature et paramètres du son

🔑 Notions clés & Définitions

• Son : Onde de pression produite et propagée de proche en proche par la vibration des molécules d’air.
• Fréquence : Nombre de vibrations par unité de temps et inverse de la période.
• Période : Intervalle de temps entre deux états vibratoires identiques.

• Amplitude sonore : Variation de la pression acoustique.
• Longueur d’onde : Distance parcourue par l’onde sonore pendant une période.

★ À maîtriser

• Un son pur ne possède qu’une seule fréquence, comme le son d’un diapason.

Compléments

• Dans l’air, l’onde sonore se propage à 340 m/s.

📖 3. Fréquence et hauteur sonore

★ À maîtriser

📐 Formule - La fréquence est l’inverse de la période : $f = \frac{1}{T}$.

📌 Une fréquence élevée correspond à un son aigu, tandis qu’une fréquence basse correspond à un son grave.

• Le spectre audible humain s’étend approximativement de 20 Hz à 20000 Hz, entre les infrasons et les ultrasons.

Compléments

• La fréquence se mesure en hertz (Hz), en cycles par seconde.

• Une fréquence de 3000 Hz correspond à un son aigu et une fréquence de 300 Hz à un son grave.

• Les très jeunes enfants peuvent entendre au-dessus de 20000 Hz, mais cette capacité se perd avec le temps.

📖 4. Intensité et niveaux sonores

🔑 Notions clés & Définitions

• Intensité sonore : Puissance acoustique mesurée par la variation de pression acoustique entre deux pics.
• Seuil auditif : Intensité minimale audible.

★ À maîtriser

• L’intensité sonore est mesurée sur une échelle logarithmique exprimée en décibels (dB).

• L’oreille humaine peut entendre des sons entre 0 et 120 dB.

• Une exposition régulière à partir de 100 dB cause des dégâts à l’oreille interne.

Compléments

• Au-dessus de 120 dB, des dégâts graves du système auditif et des douleurs importantes sont à craindre.

📖 5. Sons complexes et harmoniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Son musical : Son possédant une fréquence fondamentale à laquelle s’ajoutent des fréquences harmoniques, multiples de cette fréquence.

★ À maîtriser

• Le bruit blanc n’a pas de fréquence caractéristique et peut être produit naturellement ou généré artificiellement.

Compléments

• Les recherches se fondent surtout sur des sons purs, qui ne comportent qu’une fréquence.

📖 6. Localisation spatiale des sons

★ À maîtriser

• La localisation horizontale, ou azimutale, situe les sons à gauche ou à droite et repose sur des indices binauraux.

• La différence d’intensité interaurale (ILD) compare l’intensité du son reçue par les deux oreilles.

• La différence de temps interaurale (ITD) correspond à la différence de temps d’arrivée du son entre les deux oreilles.

• La localisation verticale, qui distingue le haut du bas, repose sur des indices monoraux liés à la géométrie de l’oreille externe et de la tête.

Compléments

• La localisation auditive humaine est moins performante que la localisation visuelle.

• La localisation dans le plan sagittal, liée à la profondeur, s’appuie sur l’intensité sonore et peut notamment utiliser la réverbération pour estimer la proximité.

• La localisation verticale est moins performante que la localisation horizontale.

💡 Astuce mémo

Horizontal : deux oreilles ; vertical : pavillon d’une oreille

📖 7. Anatomie des oreilles

★ À maîtriser

• L’oreille externe comprend le pavillon et le conduit auditif externe, anciennement nommé méat acoustique externe.

• L’oreille externe collecte les ondes sonores et les concentre vers le tympan.

• L’oreille moyenne comprend :

  • la membrane tympanique
  • la caisse tympanique
  • la fenêtre vestibulaire
  • la fenêtre cochléaire
  • la trompe d’Eustache
  • les osselets

• Les osselets sont :

  • le marteau (malleus)
  • l’enclume (incus)
  • l’étrier (stapes)

• L’oreille interne contient le système vestibulaire, associé à l’équilibre et à la posture, et le système cochléaire, qui code les informations auditives.

Compléments

• La trompe d’Eustache, ou trompe auditive, constitue une ouverture vers le pharynx.

• L’oreille interne est une cavité remplie de liquide, où le son est transmis depuis une cavité remplie d’air.

• La cochlée est un canal osseux de l’oreille interne décrit comme ayant la forme d’un escargot.

📊 Tableaux de synthèse

Indices de localisation auditive