Sons et audition : de la physique à l’écoute, décryptage du système auditif humain

Le son

L’émission sonore découle de la perturbation du milieu aérien, provoquant des fluctuations de pression véhiculées sous forme d’ondes. L’impact de ces vibrations aériennes sur le système auditif humain est observé dans une plage de fréquences oscillant entre 20 et 20 000 hertz.

Les infrasons se trouvent en deçà de 20 Hz, tandis que les ultrasons, inaudibles pour l’homme, se situent au-delà de 20 000 Hz. Certaines espèces animales peuvent percevoir des fréquences allant de quelques hertz à 100 000 Hz. Un son peut contenir uniquement une fréquence, cependant les sons de l’environnement sont formés d’un ensemble de fréquences qui forment le spectre.

Les sons, captés par l’oreille, stimulent le système auditif en créant des sensations auditives. Chaque son détient un spectre distinctif, et la sensation auditive qui en résulte permet l’identification de la source et l’appréhension du monde environnant.

L’intensité ou niveau est la deuxième caractéristique importante d’un son, en plus de sa fréquence. Le niveau sonore est exprimé en décibels (dB). L’échelle des décibels va généralement de 0 dB, qui est le seuil de l’audition humaine, en dessous duquel il est impossible de percevoir le son, à 120 dB, un niveau très élevé, rarement rencontré, qui peut être douloureux et nocif pour l’oreille.

La plupart des sons de notre environnement se situent entre 30 et 90 décibels. Les sons en dessous de 30 dB passent souvent inaperçus car ils sont masqués par des sons plus forts. On trouve des niveaux sonores supérieurs à 90 dB principalement dans le cadre professionnel (industrie, armée, artisanat, etc.) et dans les activités de loisirs telles que la chasse, la musique et les sports mécaniques. Dans le domaine industriel, il existe des sons supérieurs à 120 dB qui sont extrêmement dangereux pour l’oreille.

À mesure qu’on s’éloigne de la source, l’intensité sonore diminue. À courte distance, le niveau décroît de 6 dB à chaque doublement de la distance. À une distance plus étendue, les fréquences aiguës subissent une absorption préférentielle.

L’oreille humaine peut percevoir une variation de niveau de 1 dB. Chaque augmentation de 10 dB correspond à une sensation de son deux fois plus puissant. L’échelle logarithmique des décibels confère à ces variations des caractéristiques spécifiques. Par conséquent, en doublant le nombre de sources identiques, le niveau n’augmente que de 3 dB.

Niveau de quelques ambiances sonores

Le système auditif

L’oreille est composée de trois parties distinctes :

• L’oreille externe : elle comprend le pavillon et le conduit auditif. Le pavillon auriculaire collecte les sons environnants, tandis que le conduit auditif achemine ces sons jusqu’au tympan. Lorsque les ondes sonores atteignent le tympan, elles le mettent en vibration. Le conduit auditif sécrète également une substance cireuse appelée cérumen, dont une surproduction peut provoquer la formation d’un bouchon entraînant une diminution temporaire de l’audition.
• L’oreille moyenne : Située derrière le tympan, l’oreille moyenne est composée de trois petits os appelés marteau, enclume et étrier. Ces osselets forment une chaîne qui transmet les vibrations du tympan à l’oreille interne.
• L’oreille interne : elle renferme deux organes essentiels : les canaux semi-circulaires, responsables de l’équilibre, et la cochlée, qui abrite environ 15 000 cellules sensorielles pour l’audition. Cette dernière a un triple rôle dans le traitement des vibrations sonores : elle les amplifie, les analyse en fonction de leur fréquence pour les acheminer aux fibres nerveuses associées, puis les convertit en influx nerveux interprétables par le cerveau.

Alerte et communication

La capacité de percevoir les sons revêt une importance capitale pour notre faculté auditive. Ce sens, plus communément désigné sous le terme « ouïe », trouve sa source dans l’oreille et les aires cérébrales dédiées à l’audition, formant ainsi le système auditif, l’organe de l’audition. L’ouïe joue un rôle essentiel en tant qu’outil d’alerte et de communication. Notre environnement foisonne d’une vaste gamme de sons, puisque chaque action ou déplacement s’accompagne d’une émission sonore spécifique. Parmi cette multitude d’informations auditives, notre cerveau opère une sélection en privilégiant celles qui revêtent de l’intérêt, tout en ignorant les sons dénués de signification. À titre d’exemple, nous restons attentifs à la sonnerie du téléphone, au ronronnement du chat ou encore aux pas résonnant dans l’allée du jardin…

L’oreille est constamment en éveil vis-à-vis de l’environnement et ne se fixe sur un son que s’il est intéressant et considéré comme une « alerte ». La vigilance constante du système auditif en fait un dispositif d’alerte efficace à courte portée.

La surdité

L’importance de l’audition est souvent négligée et la perte auditive est souvent considérée comme un handicap mineur facilement compensable. Cependant, cette privation sensorielle a des conséquences très pénalisantes, et le handicap s’aggrave à mesure que la surdité progresse, avec une compensation toujours partielle. Tout d’abord, la personne malentendante a des difficultés à communiquer avec les autres, et elle est également privée de l’écoute directe ainsi que de la diffusion de la parole par le biais de divers moyens tels que le téléphone, la radio… Heureusement, certains systèmes permettent de compenser en partie ce handicap, comme les aides auditives ou le sous-titrage des films.

En raison d’une écoute fragmentaire de son environnement, le sourd perd sa capacité d’adaptation à la situation actuelle et à l’anticipation du futur proche, ce qui se traduit par une attitude maladroite susceptible d’entraîner le rejet. Bien que les aides auditives compensent partiellement ce handicap, elles ne possèdent pas les qualités discriminatoires et de localisation de l’audition naturelle.