Tu remarques peut-être que l’air est en fait composé de matière seulement lorsqu’il y a du vent dehors. Image par John Fowler de Placitas, NM.

Lorsque tu marches à travers un champ d’herbe, le vent se lève et te pousse. Quand tu marches dans la rue, un autobus passe près de toi et t'envoie de l’air et de la poussière sur ton visage. L’air, partout autour de toi, est composé de petites particules flottantes qui se nomment molécules. Ces molécules sont constamment en mouvement, mais il est plus facile de remarquer leur présence quand il y a du vent.

Normalement, ces molécules d’air créent des sons inaudibles et des petits mouvements imperceptibles. Lorsqu’une forte vibration est créée, comme quand quelqu’un applaudit ou quand tes cordes vocales bougent au moment de parler, les molécules d’air sont poussées les unes contre les autres. Ceci crée une onde de son qui voyage à travers l’air. Lorsque ces molécules d’air se rendent à tes oreilles, le mouvement de l’air cause une série de changements qui font en sorte que tu entendes un son. Alors, quels sont ces changements qui transforment une onde de son en quelque chose que tu puisses comprendre ? 

À l’intérieur de l’oreille

Avant de plonger dans le fonctionnement de l’oreille, nous devons connaître l’anatomie de base de l’oreille. Ton oreille est divisée en trois parties : externe, moyenne et interne. L’oreille externe est composée de ton conduit auditif et se termine à ton tympan , la membrane fibreuse séparant les oreilles externe et moyenne.

Dessin de l’oreille externe, moyenne et interne. Clique pour élargir l’image.

L’oreille moyenne est nommée très logiquement puisqu’elle connecte l’oreille externe à l’oreille interne. Trois os, nommés osselets, forment cette connexion entre la partie externe et interne de l’oreille. Les trois osselets sont le marteau, l’enclume et l’étrier. L’ensemble est plus petit qu’une pièce de 2 centimes.

La dernière partie de l’oreille se nomme l’oreille interne. Cette partie comprend la cochlée qui ressemble à une coquille d’escargot. La cochlée est remplie de liquide et de nerfs qui envoient les sons à ton cerveau. 

Laissons place au son

Maintenant, retournons à ces molécules d’air. Quand les molécules d’air atteignent ton oreille, elles voyagent à travers ton canal auditif jusqu’à ce qu’elles se frappent contre ton tympan.

L’on peut représenter le mouvement que font les ondes de son de façon similaire aux pièces d’un jeu de Dominos. Clique sur l'image pour plus de détails.

As-tu déjà joué avec des dominos ? Tu les enlignes l’un derrière l’autre et fais tomber le premier. Ce domino tombe sur le prochain et ainsi de suite. Le son fonctionne de la même façon. Chaque fois que le son frappe quelque chose, quelque chose d’autre bouge. Voilà comment le son parcourt le chemin jusqu’à ton cerveau.

Les molécules d’air qui se déplacent dans ton canal auditif font bouger ton tympan d’avant en arrière. Les osselets de l’oreille moyenne sont connectés à ton tympan et commencent à bouger à leur tour.

Ce mouvement des osselets d’avant en arrière pousse sur une membrane de la cochlée qui se nomme la fenêtre ovale. Puisque les osselets poussent sur la fenêtre ovale, le liquide qui se trouve dans la cochlée se met à bouger d’avant en arrière à son tour. De minuscules cellules qui se nomment cellules ciliées recouvrent l’intérieur de la cochlée et bougent à leur tour lorsque ce liquide se déplace.

C’est presque comme des algues sous-marines qui se font déplacer par le courant. Quand le liquide pousse sur les cellules ciliées, elles sont activées et envoient un signal neuronal au nerf auditif. Ce message voyage à travers ce nerf jusqu’au cerveau pour que tu puisses comprendre le message.

Disséquer le son

Si le fait d’entendre est le résultat du mouvement de toutes ces parties connectées l’une à l’autre, comment se fait-il que nous soyons capables d’entendre différents sons, du bourdonnement d’une abeille à la sirène d’un bateau ? En fait, le tympan bouge à vitesse différentes selon le son.

Les cellules ciliées de l’oreille sont connectées au nerf auditif. Clique sur l'image pour plus de détails.

Les sons aigus, comme le chant des oiseaux, font bouger le tympan rapidement. Les sons graves, comme le vrombissement d’un sèche-cheveux, font bouger le tympan lentement. Une fois que le liquide passe au travers de l’oreille interne, il entre dans la cochlée. Le liquide se déplace à la même vitesse que le tympan.

Il y a beaucoup de cellules ciliées à l’intérieur de ta cochlée, mais chacune répond seulement à une vitesse spécifique du liquide. Certaines cellules ciliées réagissent au liquide lorsqu’il bouge lentement. D’autres cellules ciliées réagissent au liquide lorsqu’il bouge rapidement. Le nerf auditif reçoit l’information concernant le son selon la cellule ciliée qui a réagi. Ceci aide le cerveau à déterminer ce qu’est la nature du son entendu.

Des images additionnelles sont accessibles via Wikimedia Commons. Water ripples via Sergiu Bacioiu.