E2 Pavillon auriculaire et conduit auditif externe

Topique

Avant de pénétrer dans le conduit auditif externe, la pression sonore se propageant dans l'air traverse d'abord les replis du pavillon de l'oreille, ces replis cartilagineux qui confèrent à la partie visible de l'oreille sa forme caractéristique. Chaque repli réfléchit une partie de la pression sonore incidente, et cette pression réfléchie se combine, à l'intérieur même du pavillon, avec la pression sonore directe. Ce processus amplifie certaines fréquences et en atténue partiellement d'autres, selon le trajet parcouru par la pression sonore réfléchie dans chaque repli avant de se combiner avec le son direct.

Ce trajet dépend de la direction d'arrivée du son : un son provenant du haut suit un chemin différent dans les replis du pavillon qu'un son provenant du bas ou de l'arrière. Par conséquent, chaque direction d'arrivée produit sa propre configuration de fréquences amplifiées et atténuées. Cette configuration de filtrage, différente selon la direction d'arrivée du son, est appelée filtrage spatial du pavillon de l'oreille. C’est ce qui permet au cerveau de distinguer, uniquement à partir du contenu fréquentiel qui pénètre finalement dans le conduit auditif externe, si un son provient du dessus, du dessous, de l’avant ou de l’arrière – une distinction que la simple différence de temps ou d’intensité entre les deux oreilles ne permet pas à elle seule.

La pression acoustique, désormais filtrée spatialement par le pavillon de l’oreille, pénètre ensuite dans le conduit auditif externe qui, de par sa forme allongée et étroite, se comporte comme un guide d’ondes cylindrique : un tube fermé à une extrémité par le tympan et ouvert à l’autre extrémité sur le pavillon de l’oreille. Un tube fermé à une extrémité et ouvert à l’autre ne laisse pas passer toutes les fréquences de manière égale : il amplifie davantage les fréquences dont la longueur d’onde correspond précisément à la longueur du conduit auditif externe lui-même, et laisse passer les autres fréquences avec une amplification moindre.

Grâce à sa forme cylindrique de guide d'ondes, le conduit auditif externe amplifie les sons dans la gamme des moyennes et hautes fréquences, approximativement entre 2 000 et 5 000 hertz. La pression acoustique atteignant le tympan est ainsi augmentée de 10 à 15 décibels par rapport à la pression acoustique à l'entrée du conduit. Cette amplification est dite passive, car le conduit auditif externe n'ajoute aucune énergie propre à la pression acoustique ; il la concentre simplement dans la gamme des moyennes et hautes fréquences grâce à sa forme cylindrique, sans dépenser d'énergie supplémentaire.

Entre le filtrage spatial assuré par les replis du pavillon de l'oreille et l'amplification passive due à la forme cylindrique du guide d'ondes du conduit auditif externe, la pression acoustique qui atteint finalement le tympan ne présente plus le même contenu fréquentiel que la pression acoustique ambiante initiale. Le schéma complet des fréquences amplifiées et atténuées conserve, grâce au filtrage spatial, la direction d'origine du son, et les fréquences moyennes à aiguës sont encore renforcées par une amplification passive. Tout le traitement spectral qui intervient ensuite, dans l'oreille moyenne et interne, se base alors sur cette pression acoustique, déjà modifiée par le pavillon et le conduit auditif externe, et non sur la pression acoustique ambiante initiale qui existait avant que le son n'atteigne l'oreille.

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