Merveilles de l'être humain

de 1 mille milliards ! Or, le plus étonnant, c’est que tout
cela se fait sans changement du calibre de mesure ! Il faut
savoir qu’il n’existe aucun appareil de mesure industriel
qui couvre un tel intervalle sans commuter d’un calibre à
un autre. Si l’on veut par exemple mesurer à l’aide d’un
voltmètre des tensions allant de 1 à 10 000 volts (10 4 ), cela
n’est possible avec le même appareil qu’à condition de
changer plusieurs fois de calibre.
En outre, l’oreille humaine est un système de mesure
de conception optimale, dont la sensibilité atteint les
limites du possible du point de vue de la physique.
Les ondes sonores sont des ondes de pression
dont la caractéristique est d’avoir une amplitude très
faible. Ainsi, un son tout juste audible de 1 000 Hz
a une pression sonore de 2 x 10 -5 N/m 2 . Pour la
même fréquence, le seuil de douleur de l’oreille se
trouve à peu près six millions de fois plus haut. Les
performances de notre organe auditif s’étendent donc
sur plusieurs puissances de dix (cf. fig. de la p. 23).
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Pour les sons qui se situent au seuil d’audibilité de
l’oreille humaine, l’amplitude de vibration minimale
du tympan n’est que de 10 -10 cm. Si l’on veut se faire
une idée de ce que représente une sensibilité aussi
extrême, il faut recourir à une comparaison insolite :
en multipliant la longueur du corps humain par 200
millions, on obtient une taille correspondant à la
distance entre la Terre et la Lune. Or, même à cette
échelle de grossissement extrême, l’amplitude du
déplacement du tympan serait seulement de 2 mm.
Saviez-vous que la gamme des fréquences que
l’oreille humaine est capable d’entendre s’étend
sur près de 10 octaves ? En musique, l’octave est
l’intervalle compris entre une note donnée et la même
note 8 degrés plus haut ou plus bas dans l’échelle
diatonique (do à do, fa à fa, …). Or il faut savoir que
chaque passage à l’octave supérieure représente très
précisément le doublement de la fréquence de la note.
Sur deux octaves, la fréquence est ainsi multipliée par
a) b)
bord de l’hélix replié sur lui-même en forme de tunnel
tubercule de
Darwin
Parcours 2
entrée de
racine de l’hélix
la gouttière
formée par l’hélix
hélix
orifice (ici masqué)
du conduit auditif
externe
anthélix
conque
tragus
antitragus
Le pavillon de l’oreille et les parcours suivis par
les sons
a) Le pavillon : cette figure indique les termes
anatomiques des différentes parties du pavillon (oreille
externe).
b) Parcours suivis par les sons : Deux possibilités
de parcours, 1 et 2, sont représentées dans le pavillon
de l’oreille. Dans le parcours 1, le son part de l’anthélix
et entre directement dans le conduit auditif externe.
Dans le parcours 2, le son suit toute la courbe en
Parcours 1
S que forme le bord replié de l’hélix. Comme le
second parcours a une longueur supérieure d’environ
66 mm à celle du premier, les deux phénomènes
sonores se produisent avec un intervalle de temps
de 0,2 milliseconde (0,066 m / [330 m/s] = 0,0002 s)
entre eux. Par conséquent, le cerveau reçoit non pas
deux, mais quatre signaux acoustiques différents en
provenance des deux oreilles. C’est un peu comme si
nous possédions quatre oreilles, placées deux à deux
à une hauteur et une distance différentes de la tête. Le
cerveau reçoit quatre fois le même signal avec un très
léger décalage dans le temps.