AUDITION Biophysique

1
LE SON & L’ AUDITION
Dr CHAKOURI M.
FACULTE DE MEDECINE D’ORAN 2éme ANNEE (2015/2016)

2
Helen Keller
3
PLAN
• Le son
• Définition de l’onde sonore
• Caractéristiques du son
• Types des sons
• Propriétés du son
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Le SON
ACOUSTIQUE AUDITION
• mouvement périodique des • sensation provoquée par
atomes ou de molécules, se certaines vibrations ressentis
mouvement se propage dans comme sonore dans le
l’air ou dans la matière mais domaine des sons audibles
pas dans le vide, et sa vitesse
dépend du milieu.
5
l’onde sonore
• Onde mécanique.
6
l’onde sonore
• Longitudinale ou transversale
7
l’onde sonore
• Propage dans un milieu matériel.
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l’onde sonore
• Sa vitesse dépend de la nature du milieu
(célérité).
Matériaux c (m/s)
Air 340
Eau normal 1 450
Glace 3 200
Eau Douce 1430
Tissu osseux 3300
Tissu mou 1540
9
l’onde sonore
• Pas de transport de la matière
• Transporte de l’énergie
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CARACTÉRISTIQUES DU SON
• Fréquence ν (NU)
• Période (T)
• Longueur d’onde λ(LAMBDA)
• Amplitude (A)
• Phase
• Célérité (c)
• Spectre
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• Fréquence ν : C’est le nombre de répétition
d’un même état vibratoire (période) par unité
de temps, son unité est l’Hertz (Hz).
• Ex : les sons audibles se situent en 20 Hz et
20000 Hz.
1 1
•ν= =
𝑝é𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑇
• La fréquence ne change pas lorsqu’on passe d’un milieu à un autre.

12
• Période T: c’est le temps qui s’écoule entre
deux états vibratoires identiques consécutifs.
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• Longueur d’onde λ : c’est la plus petite distance
séparant deux points ayant le même état vibratoire,
son unité est le mètre (m) ou c’est la distance
parcourus durant une période.
𝑐é𝑙é𝑟𝑖𝑡é 𝑐
𝜆= =
𝐹𝑟é𝑞𝑢𝑒𝑛𝑐𝑒 𝜈
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• Amplitude : élongation maximale d'un point à
partir de sa position d'équilibre.
15
• Phase : ce dit de deux ondes sonores donc le
maximum d’amplitude se produit au même
moment.
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• Célérité c : c’est la vitesse de propagation de
l’onde sur le long de sa direction, et qui dépend
des caractéristiques du milieu (masse
volumique, compressibilité).
Elle est égale à 340 m/s dans l’air, 1450 m/s

dans l’eau, 1540 m/s dans les tissus et dans l’os
3300 m/s. (donc plus le milieu est dense plus la
vitesse est grande).
17
• Spectre:
• c’est la représentation graphique de l’ensemble

de fréquence caractérisant un son
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LES TYPES DE SONS
• Les sons purs

• les sons complexes
• les sons transitoires
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LES TYPES DE SONS

Les sons purs
• Son sinusoïdale et périodique,
• C’est des sons qui une sinusoïde unique (une seule

fréquence simple). Ex : son du diapason.
• C’est les sons utilisés comme référence pour

l’acoustique.
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LES TYPES DE SONS

Les sons complexes
SON MUSICAL BRUIT
• les sons complexes peuvent • le son ne possède pas de

soit réunir plusieurs fréquence caractéristique et
fréquences qui sont des c’est un « bruit ».
multiples entiers appelées • C’est des sons non périodiques
(harmoniques) et sa donne un et non sinusoïdaux.
« son musical »
• C’est des sons périodiques non
sinusoïdaux
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LES TYPES DE SONS

Les sons transitoires
• C’est les sons qui s’installent progressivement
avant d’atteindre un état vibratoire
caractéristique et s’éteignent de la même façon.
C’est des sons complexes non périodiques mais
bref ou brusque
• ex : une claque.
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PROPRIÉTÉS DU SON
Puissance sonore ou intensité sonore
• Comme valeur standard l’American Standard Association a choisi le
son de référence de puissance acoustique égale à 10-12 W. m-2,
correspondant à un son pur de 1000 Hz juste audible.
• la mesure de la puissance ou l’intensité sonore d’un son en (bels) :

𝑊
𝐼 (𝑏𝑒𝑙𝑠) = 𝑙𝑜𝑔10
𝑊0
• Ou en décibels (db) Une échelle logarithmique décimale de

mesure a été adoptée
𝑾
𝑰 𝒅𝒃 = 𝟏𝟎 × 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎
𝑾𝟎
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PROPRIÉTÉS DU SON
Puissance surfacique
• Ce qui permet de coder la gamme des sons audibles qui se situe
entre 0 et 120 db.
24
PROPRIÉTÉS DU SON
Propagation d’un milieu à un autre
25
PROPRIÉTÉS DU SON
Absorption
Le milieu peut absorber une partie de l’énergie acoustique soit
par le frottement des molécules soit en conversion en chaleur.
Le matériaux qui ne transmettent pas le sons et les

réfléchissent mal possèdent un coefficient d’absorption élevé
(insonorisation)
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PROPRIÉTÉS DU SON
Diffraction
C’est le comportement des ondes lorsqu’elles
rencontrent un obstacle. C’est l’obstacle qui arrive à
diffuser une partie su son
La diffraction est importante si la taille de l’obstacle est très

petite vis-à-vis de la longueur d’onde
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PHÉNOMÈNES SUBJECTIFS DE
L’AUDITION
Dr CHAKOURI
FACULTE DE MEDECINE D’ORAN 2015/2016

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PLAN
• INTRODUCTION
• TONIE
• SONIE
• TIMBRE
• AUDITION BINAURALE
• FATIGUE AUDITIVE
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INTRODUCTION
• Physiquement un son • Qualitativement, l’oreille

périodique apprécie:
 Fréquence fondamentale  Tonie (hauteur)

 Intensité sonore  Sonie (intensité)
 Spectre  Timbre
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TONIE OU HAUTEUR
Définition
• C’est la qualité qui permet de dire qu’un son est grave ou aigue, et
elle dépend essentiellement de la fréquence du son.
• Les sons graves correspondent aux basses fréquences

• Les sons aigues correspondent aux fréquences élevées.
• Domaine audible de l’oreille humaine est situé entre entre 20 à

20 000 Hz, cependant cet intervalle varie d’une personne à une
autre et varie aussi selon l'âge (presbyacousie)
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SONIE OU INTENSITÉ
Définition
• C’est la qualité qui permet de dire
que le son est fort ou faible.
• Elle dépend de la puissance

surfacique surtout mais aussi de la
fréquence.
• On peut écrire l’intensité sonore :
𝑊
𝑆 𝑑𝑏 = 10 × 𝑙𝑜𝑔10
𝑊0
32
SONIE OU INTENSITÉ
Seuil absolu
• C’est la plus petite puissance acoustique produisant
une sensation sonore perceptible par l’oreille
humaine
• en dessous de ce seuil (seuil inférieur de perception)

l’oreille ne perçoit pas de son.
• Ex : On donne à une personne à écouter un son de 0 db, puis on

augmente progressivement l’intensité (la sonie), on s’arrête dès que le sujet
nous dis qu’il entend.
• Lorsque ce seuil est haut on demande a certain de

parler plus fort pour les entendre.
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SONIE OU INTENSITÉ
Seuil absolu
• Ex: on continue encore à augmenter l’intensité progressivement, jusqu’à
ce l’oreille perçoit un son mais n’est pas capable d’apprécier son intensité.
• Tous les sons au-dessus de ce seuil donnent la même

sensation douloureuse.
• On appel cet valeur « seuil douloureux » qui est la limite

de l’audition, bien sur varie d’un personne à autre.
• Lorsque ce seuil est abaissé on demande a certain de

parler moins fort pour qu’il ne nous casse pas les
oreilles !!
34
TIMBRE
Définition
• C’est la qualité qui permet de reconnaitre deux sons
de même tonie et de même sonie émis par deux
sources différentes (le « LA ♪» d’une guitare et le
« LA ♪» d’un piano).
• La sensation de timbre est liée à la plus ou moins

grande richesse du son en harmoniques et à leurs
proportions respectives.
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AUDITION BINAURALE
• La différence de perception d’un même son par les deux
oreilles permet de repérer une source sonore dans
l’espace.
• ceci grâce à la différence d’intensité (due essentiellement

à l’effet masque ou ombre créée par la tête) et la
différence de phase (le son met plus de temps pour
arriver à l’oreille la plus éloignée).
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AUDITION BINAURALE
• La perception et la localisation des sources
dépendent aussi de la position de la tête.
• Ex : On tend l’oreille d’un côté pour mieux entendre,

parfois même on ferme les yeux pour mieux localiser les
sources de sons.
37
FATIGUE AUDITIVE
• Lorsque l’oreille est soumise à un son intense sur une

grande durée (salle des fête) les performances de l’oreille
deviennent moins bonnes, on perçoit alors une surdité
auditive de perception partielle et transitoire appelée
fatigue auditive.
• (On voie les gens parler mais on les entend pas : TU DIS
QUOI ?).
PHENOMENES OBJECTIFS DE
L’ AUDITION
Dr CHAKOURI
ROLE DE L’ OREILLE
• L’oreille est organe neurosensoriel à double
fonction d’audition et d’équilibration.
• L’oreille traduit les vibrations acoustiques de l’air en

potentiel d’action transmis par le nerf auditif.
• Le son est entendu soit par transmission aérienne ou

osseuse.
RAPPEL ANATOMIQUE DE L’OREILLE
CAPTATION
• Recueille de façon directionnelle
les ondes sonores
• Joue un rôle dans la localisation

des sons
TRANSMISSION
• Transforme les ondes sonores
sphériques en ondes planes
• Dirige et transmet les ondes

jusqu’au tympan
CONDUCTION AÉRIENNE
• Le tympan vibre sous l’action des
variations de pression
transportées par l’onde sonore
• déplacement de la membrane
tympanique est très grand à la
périphérie et faible au centre
• Il peut se mouvoir par bloc, par

secteur.
ADAPTATION
• Les osselets jouent le rôle d’adaptateur du son
entre les condition de propagation dans l’air et dans
un liquide en augmentant la pression acoustique.
l’absence de l’oreille moyenne entrainerait une

réflexion importante de l’onde sonore.
TRANSDUCTION
CODAGE DE LA FRÉQUENCE
• La longueur de la membrane basilaire qui est soumise à la
vibration dépend de la fréquence du son.
POTENTIEL D’ACTION
50
MERCI

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LE SON & L’ AUDITION

FACULTE DE MEDECINE D’ORAN 2éme ANNEE (2015/2016)

• La fréquence ne change pas lorsqu’on passe d’un milieu à un autre.

Elle est égale à 340 m/s dans l’air, 1450 m/s

• c’est la représentation graphique de l’ensemble

LES TYPES DE SONS

• Les sons purs

LES TYPES DE SONS

• C’est des sons qui une sinusoïde unique (une seule

• C’est les sons utilisés comme référence pour

LES TYPES DE SONS

• les sons complexes peuvent • le son ne possède pas de

LES TYPES DE SONS

• la mesure de la puissance ou l’intensité sonore d’un son en (bels) :

• Ou en décibels (db) Une échelle logarithmique décimale de

Le matériaux qui ne transmettent pas le sons et les

La diffraction est importante si la taille de l’obstacle est très

FACULTE DE MEDECINE D’ORAN 2015/2016

• Physiquement un son • Qualitativement, l’oreille

 Fréquence fondamentale  Tonie (hauteur)

• Les sons graves correspondent aux basses fréquences

• Domaine audible de l’oreille humaine est situé entre entre 20 à

• Elle dépend de la puissance

• On peut écrire l’intensité sonore :

• en dessous de ce seuil (seuil inférieur de perception)

• Ex : On donne à une personne à écouter un son de 0 db, puis on

• Lorsque ce seuil est haut on demande a certain de

• Tous les sons au-dessus de ce seuil donnent la même

• On appel cet valeur « seuil douloureux » qui est la limite

• Lorsque ce seuil est abaissé on demande a certain de

• La sensation de timbre est liée à la plus ou moins

• ceci grâce à la différence d’intensité (due essentiellement

• Ex : On tend l’oreille d’un côté pour mieux entendre,

• Lorsque l’oreille est soumise à un son intense sur une

• L’oreille traduit les vibrations acoustiques de l’air en

• Le son est entendu soit par transmission aérienne ou

• Joue un rôle dans la localisation

• Dirige et transmet les ondes

• Il peut se mouvoir par bloc, par

l’absence de l’oreille moyenne entrainerait une

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