Oreille externe

Schéma de l'oreille externe

S. Blatrix

L’oreille externe se comporte comme une antenne acoustique : le pavillon (associé au volume crânien) diffracte les ondes, le conduit auditif externe et la conque jouent un rôle de résonateur. Le tympan est la terminaison acoustique de l’oreille externe.

Fonction de transfert de l'oreille externe

L'amplitude et la phase des ondes acoustiques sont modifiées en se propageant du milieu extérieur jusqu’au tympan. Ces modifications, qui sont particulières à chaque fréquence et à chaque angle d’incidence des ondes sonores, caractérisent la fonction de transfert de l’oreille externe.

Ex. Pour ce son pur, la fonction de transfert entre l'entrée (courbe bleue) et la sortie (courbe rouge) du signal est de + 6 dB pour l' amplitude (x2) et de - p/2 pour la phase (retard de 90° ou 1/4 de période).

Gain acoustique

Effet du pavillon (p, vert) et du conduit auditif externe (c, bleu) sur l'amplitude de la vibration sonore (gain acoustique) pour l’azimuth 45° dans le plan horizontal. A 3 kHz, la somme cumulée (t, rouge) de ces gains correspond à 20 dB (= amplitude du signal d'entrée x10).

Rôle de l'oreille externe dans la localisation des sons

Conséquence de la fonction de transfert : pour une source donnée dans le milieu extérieur, il existe entre chaque oreille (pour les fréquences supérieures à 500 Hz) des différences de niveau (ci-dessus), ou de phase (temps d'arrivée de l'onde sonore) (ci-dessous).

La différence maximale de temps d ’arrivée entre les deux oreilles est de 760 microsecondes (pour l ’incidence représentée sur la figure). On peut cependant localiser une source située à l’avant de la tête avec une précision de 1 à 2 degrés, ce qui correspond à une différence de temps d’arrivée de 13 microsecondes seulement : cela signifie que les neurones qui traitent cette information sont sensibles à ces micro-différences !