> Oreille moyenne
Conception : A. Dancer, G. Rebillard
Graphes : P. Minary
L'oreille moyenne transferre le son du milieu aérien (oreille externe) au milieu liquide de la cochlée.
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Les ondes sonores captées par l'oreille externe font vibrer le tympan, qui mobilise la chaine ossiculaire de l'oreille moyenne. Par la platine de l'étrier, appliquée sur la fenêtre ovale, la vibration est ainsi transmise à la périlymphe cochléaire. |
Schéma de l'oreille moyenne
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| S. Blatrix | |
Tympan |
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Réflexe ossiculaire (stapédien)
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Lorsqu ’un son fort est détecté par la cochlée (> 80 dB) l’information est transmise aux noyaux du tronc cérébral. Une boucle réflexe commande la contraction de ces muscles (chez l’homme seul le stapédien se contracte). Ceci entraîne une augmentation de la rigidité de la chaîne tympano-ossiculaire, une limitation des déplacements aux fréquences basses et moyennes (< 2000 Hz) et donc une diminution de l ’énergie transmise à l’oreille interne (par contre, ce réflexe ne protège pas l’oreille aux fréquences élevées).
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Cette vue interne de la cavité de l'oreille moyenne permet de comprendre comment la chaîne des osselets peut être mobilisée par commande réflexe des muscles du marteau (9) et de l'étrier (5). Ce réflexe ossiculaire réduit la fonction de transfert entre l'oreille externe et la cochlée ; il protège la cochlée contre les surstimulations sonore...mais avec des limites : |
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Cette 3D permet de visualiser l'articulation des 3 osselets. Le rapport de surface entre le tympan (bleu) et la platine de l'étrier (qui recouvre toute la surface de la fenêtre ovale) explique l'amplification de l'oreille moyenne. |
Fonctionnement de l'oreille moyenne
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L’oreille moyenne transmet l'énergie acoustique du tympan à l’oreille interne, en réalisant une adaptation d’impédance entre un milieu aérien et un milieu liquidien.
Si les vibrations aériennes étaient appliquées directement aux liquides de l’oreille interne, 99,9% de l’énergie acoustique seraitperdue par réflexion au niveau de l’interface air-liquide (- 30 dB). L ’oreille moyenne est un amplificateur de pression : de cette manière elle « récupère » l ’énergie acoustique disponible dans le milieu aérien et augmente l ’amplitude des stimuli mécano-acoustiques dans l’oreille interne. |
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Attention! Cette approximation est à manier avec précaution car, du fait de ses caractéristiques mécaniques, le comportement et « l’efficacité » de l’oreille moyenne varient très fortement avec la fréquence (f). |
Fonction de transfert de l'oreille moyenne
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Les phénomènes décrits ci-dessus sont clairement observables lorsqu’on étudie la fonction de transfert de l’oreille moyenne, c’est-à-dire le rapport complexe (amplitude et phase) existant entre la pression acoustique à l’entrée de l’oreille interne (Pv : dans la périlymphe à la base de la rampe vestibulaire) et la pression acoustique devant le tympan (Pt) : Pv/Pt. On remarque d’autre part qu’aux basses fréquences la pression à l’entrée de la cochlée (Pv) est en avance de phase de 90° par rapport à la pression devant le tympan (Pt). Ceci signifie que le signal d’entrée de la cochlée : la pression acoustique dans la périlymphe à la base de la rampe vestibulaire (Pv) est fonction de la vitesse de l’étrier (ve) : Pv = Zc • ve.
N. B. Dans la gamme des fréquences audibles, l’impédance d‘entrée de la cochlée (Zc) est purement résistive (R) : il n’y a pas de composante équivalente à une masse (M) ou à une rigidité (K). Cette caractéristique a des conséquences très importantes sur l’allure des seuils de sensibilité auditive en fonction de la fréquence, et sur la susceptibilité de la cochlée aux bruits. |
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Deux conclusions s'imposent :
- ce sont l’oreille externe et l’oreille moyenne qui, en fonction de la quantité d’énergie acoustique transmise pour chaque fréquence, « modèlent » la courbe des seuils de sensibilité auditive. - l’oreille interne est un détecteur dont le seuil est constant en fonction de la fréquence dans la quasi totalité de la gamme audible (environ 1.10-18 W chez l’homme) ! |
Seuils de sensibilité auditive
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