A. L'oreille humaine et son fonctionnement
1) Constitution de l'oreille humaine
L'oreille humaine est divisée en trois parties distinctes, qui forment un organe complexe et fragile.
L'oreille externe est constituée d'un pavillon. Elle agit comme une antenne, concentre les ondes et les amortit.
Le conduit auditif, là où pénètre le son, est séparé par un tympan de l'oreille moyenne (qui comprend les osselets: le marteau, l'enclume et l'étrier, dont la base est faite d'une membrane appelée fenêtre ovale). Cette partie contient de l'air, et transforme les ondes en oscillations mécaniques. Elle communique avec la dernière partie, l'oreille interne, la plus sensible (qui contient la cochlée, le centre de l'appareil sensitif, dont la forme est semblable à une coquille d'escargot, remplie d'un liquide appelé endolymphe).
L'oreille interne traduit les oscillations en langage compréhensible par le cerveau.
Chaque personne a une oreille unique, de par sa sensibilité aux fréquences des sons et selon la place dans la forme spiralée de la cochlée des 15000 cellules composant l'organe de Corti (les plus proches de la base sont davantage sensibles aux sons aigus, alors que celles situées à l'extrémité sont davantage sensibles aux sons graves), qui est contenu dans une membrane, sur une de ses parois. Toutes ces cellules sont connectées à des nerfs, reliés à leur tour au nerf auditif, qui transmet l'information reçue au cerveau.
Tout ce chemin permet de transformer ces fréquences en sons, puis en notes.
Ces cellules ne se renouvèlent pas: une surdité est donc définitive (mais il existe des appareils et prothèses que l'on place dans le crâne, ou tout simplement derrière l'oreille, reliés au système auditif, qui permettent de retrouver de l'audition).
2) Fonctionnement de l'oreille humaine
Les ondes sonores sont d'abord reçues par le tympan, qui vibre à leur contact, dans l'oreille externe, seule partie émergée de cet organe. Elles arrivent ensuite dans l'oreille moyenne, à la fenêtre ovale en passant par les osselets, puis arrivent alors dans le liquide contenu dans la cochlée: l'endolymphe. Elles passent ensuite à travers les nombreuses cellules de l'organe de Corti. L'oreille humaine perçoit des sons variant entre 20Hz et 20kHz environ. Grâce à ces nombreuses cellules de sensibilités différentes, elle est capable de reconnaître le spectre de plusieurs fréquences sonores, c'est à dire de différencier un son composé d'une seule fréquence (pur) d'un son composé de plusieurs fréquences: c'est le timbre (un spectre de plusieurs fréquences). Chaque instrument et chaque voix a son propre timbre, ce qui permet de les différencier et de les reconnaître à l'écoute. Ainsi, l'oreille est capable de distinguer plusieurs notes jouées ensemble (un accord) d'une note jouée seule.
L'oreille humaine est donc capable de recevoir des vibrations, et de les traduire en sons. Cependant, elle ne traduit qu'un type de vibrations: les vibrations physiques reçues ne sont pas traduites en sons. Notre cerveau perçoit donc un son, qui provient d'une « sensation ».
Chaque être est unique face à la capacité de perception des sons: cela peut dépendre de l'âge de l'individu (en effet, on perd de la sensibilité avec l'âge, notamment au niveau des fréquences aiguës), de la génétique, et enfin de l'entraînement et l'éducation de l'oreille (on peut en effet travailler son oreille et alors percevoir de plus en plus de fréquences).
L'oreille est capable de percevoir des intervalles très « serrés », mais cela dépend des fréquences. Pour les fréquences situées entre 500 et 2000Hz à une moyenne intensité, l'oreille a une précision de perception de 3/1000. C'est à dire que suite à un entraînement, une personne est capable d'entendre un intervalle de rapport 1003/1000, ou encore 2006/2000 Hz. Cette précision diminue lorsque l'on s'éloigne de la zone sensible, dans les graves comme dans les aigüs ; elle est alors de 5/1000 à 100Hz et de 10/1000 à 50Hz et à 10 000 Hz.
On peut déterminer les limites de perception de l'oreille en réalisant un test d'audiométrie, qui détermine quelles fréquences (en Hz) nous sommes capables de percevoir, et l'intensité minimale entendue (en dB). Cela se mesure à l'aide d'une courbe audiométrique:
L'oreille humaine est capable d'entendre plusieurs sons simultanés, de les reconnaître, mais également d'en sélectionner un seul parmi un ensemble, pour entendre par exemple une voix dans un mélange de conversations, un instrument dans un ensemble, etc, et de l'écouter ainsi en l'isolant des autres.
C'est ce qu'on appelle l'écoute sélective. C'est une faculté fondamentale pour nous qui sommes constamment entourés de parasites sonores, qui peuvent être plus élevés que le signal de l'information utile. La mémoire sensorielle joue beaucoup lors de cette sélection : il est plus facile d'isoler une voix connue, de par son timbre. Le cerveau est alors « préparé » à entendre ce son, ce qui rend la séléction plus aisée. Cependant, il est beaucoup plus difficile de faire de l'écoute séléctive lorsque l'ensemble de sons est sorti d'un environnement naturel, c'est à dire sous forme stéréophonique*, et cela relève alors pratiquement de l'impossibilité en monophonie*.
