Anatomie de l’oreille humaine

L’oreille externe capte les sons, l’oreille interne convertit ces vibrations en signaux neurologiques traités par le cerveau, et l’oreille moyenne assure la liaison entre les deux.

Dans cette publication, nous suivrons le cheminement du son dans l’oreille jusqu’aux extrémités des cellules ciliées, qui transforment les vibrations en signaux neurologiques. La suite du processus sera le sujet d’un prochain chapitre.

Les osselets

Dans des conditions normales, les osselets agissent comme un amplificateur permettant d’exciter efficacement le fluide dans l’oreille interne. Néanmoins, les muscles de l’oreille moyenne peuvent modifier ce phénomène afin d’atténuer les oscillations, créant ainsi un mécanisme de protection en cas de pression sonore intense. Cet ajustement est toutefois trop lent pour assurer une protection contre les chocs impulsifs, tels que les explosions.
 

L’oreille externe

L’oreille externe est composée du pavillon et du conduit auditif. Comme nous l’avons précédemment mentionné dans l’article dans « Listening in 3D » (Waves, octobre 2017), le pavillon joue un rôle important pour la localisation de la source sonore.

Par ailleurs, sa forme en entonnoir assure une transmission en douceur depuis la l’espace infini entourant la tête, canalisant le son dans l’étroit canal auditif. Le conduit guide alors le son vers le tympan, une fine membrane séparant l’oreille externe de l’oreille moyenne.

L’oreille moyenne

L’oreille moyenne est une petite chambre remplie d’air située entre l’oreille externe et l’oreille interne. Cette chambre remplit une double fonction. Premièrement, elle contient un mécanisme de trois os, appelé la chaîne des osselets, qui relie le tympan et l’oreille interne. Ce mécanisme semblable à une boîte de vitesse est indispensable, l’oreille interne étant remplie de fluide qui empêche l’excitation directe par le tympan.

En second lieu, l’oreille moyenne permet d’équilibrer la pression dans le tympan. Un tympan sain est complètement hermétique, ce qui empêche le flux d’air de l’oreille externe vers l’oreille moyenne. La différence de pression entre les deux chambres tend la membrane vers l'intérieur ou vers l’extérieur, ce qui est nécessaire pour capter les rapide fluctuations de pression du son.

Dimensions de l’oreille externe et amplification

L’oreille externe est particulièrement sensible aux fréquences situées entre 1 et 5 kHz. Cette gamme est importante pour la communication, 3 kHz étant la fréquence autour de laquelle notre ouïe est la plus sensible. D’un point de vue acoustique, l’oreille externe fonctionne comme un tube de résonance, avec la première résonance la plus puissante autour de 3 kHz, un quart de la longueur d’onde sonore dans l’air (10 cm / 4 = 2,5 cm) correspondant à la longueur du conduit auditif.

En revanche, la sensibilité diminue de manière significative dans les fréquences plus basses, car la longueur des ondes est importante comparativement à la taille de l’oreille.