biophysique de l'audition Flashcards
(40 cards)
Qu’est-ce qu’une onde sonore ?
Une onde mécanique nécessitant un milieu matériel (solide, liquide ou gazeux) pour se propager, caractérisée par des mouvements périodiques d’atomes/molécules.
Quelle est la différence entre ondes longitudinales et transversales ?
Longitudinales : vibrations parallèles à la propagation (ex : son). Transversales : vibrations perpendiculaires (ex : corde vibrante).
Quelle équation décrit un mouvement vibratoire sinusoïdal ?
x = A cos(ωt + Φ) où A=amplitude, ω=vitesse angulaire, Φ=phase.
Quels sont les 4 paramètres clés des ondes périodiques ?
1) Période T (temps entre états identiques), 2) Fréquence f=1/T (Hz), 3) Célérité c (vitesse de propagation), 4) Longueur d’onde λ=c/f.
Comment calcule-t-on la célérité du son dans un milieu ?
c = 1/√(χρ) où χ=module de compressibilité, ρ=masse volumique. Ex : air=344 m/s, eau=1498 m/s.
Quelle est l’équation de la pression acoustique P ?
P = ρvc où v=vitesse locale des particules, ρ=masse volumique, c=célérité. Varie entre 2×10⁻⁵ Pa et 20 Pa.
Comment évolue la puissance surfacique W avec la distance ?
W = Es/(4πR²) : décroît avec le carré de la distance (loi de l’inverse du carré).
Quelle est la formule de l’intensité sonore I en dB ?
I = 10 log(W/W₀) où W₀=10⁻¹² W/m² (seuil d’audition à 1 kHz).
Quels sont les deux types de sons et leurs caractéristiques ?
1) Sons purs : sinusoïde unique (ex : diapason). 2) Sons complexes : superposition d’harmoniques (ex : musique).
Qu’est-ce que le théorème de Fourier appliqué aux sons ?
Décomposition d’un son complexe en somme de sinusoïdes pures (fondamentale + harmoniques).
Quelles sont les 3 qualités subjectives du son ?
1) Hauteur (tonie) ↔ fréquence. 2) Intensité (sonie) ↔ puissance. 3) Timbre ↔ spectre de fréquences.
Quel est le domaine audible humain ?
50 Hz à 20 kHz (jeunes adultes). <50 Hz=infrasons, >20 kHz=ultrasons. Presbyacousie réduit les aigus avec l’âge.
Qu’est-ce que le seuil différentiel de tonie ?
Δf minimal pour distinguer deux fréquences f et f’. Augmente avec la fréquence (loi de Weber : Δf/f ≈ constante).
Comment définit-on le seuil absolu d’audition ?
Puissance minimale perceptible (audiométrie). Diagramme de Wegel : courbe seuil vs fréquence.
Quelle est la dynamique de puissance audible ?
Seuil douloureux (120 dB) = 10¹² × seuil minimal (0 dB à 1 kHz). Échelle logarithmique en dB nécessaire.
Quelle formule relie sonie S et puissance W ?
S = 10 log(W/W₀) dB, avec W₀=10⁻¹² W/m² (référence à 1 kHz).
Qu’est-ce que le seuil différentiel de sonie ?
ΔW/W ≈ 1 dB (loi de Weber : capacité à distinguer deux intensités proches).
Quels paramètres physiques déterminent le timbre ?
Spectre de fréquences : fondamentale + harmoniques (richesse et proportions).
Pourquoi utilise-t-on une échelle logarithmique (dB) ?
Car la plage de puissance audible est énorme (10¹²). Simplifie la représentation des variations.
Comment la célérité du son varie-t-elle dans un solide ?
c = √(T/μ) où T=tension, μ=masse linéique. Plus rapide que dans l’air (ex : corde vibrante).
Quels sont les 3 rôles fonctionnels de l’oreille ?
1) Oreille externe : capteur (concentration du son) 2) Oreille moyenne : transmission/adaptation d’impédance (amplifie de 30 dB) 3) Oreille interne : transduction mécanique→électrique.
Comment l’oreille moyenne adapte-t-elle l’impédance ?
Par : 1) Effet de levier des osselets (x1.3) 2) Rapport surface tympan/étrier (x17). Compensation perte de 99.9% d’énergie air→liquide.
Quel est le mécanisme de tonotopie dans la cochlée ?
Membrane basilaire vibre différemment selon la fréquence : aigus→base (près fenêtre ovale) ; graves→apex (hélicotrème). Analyse spatiale des fréquences.
Quelles sont les 3 catégories de surdité ?
1) Transmission (oreille externe/moyenne) 2) Perception (oreille interne/voies nerveuses) 3) Mixte (combinaison des deux).
