A04-AD_voix et oreille humaine - leprof

Activité
Expérimentale 4
La voix et l’oreille humaine
La voix est considérée comme le plus ancien des instruments de musique, l'oreille comme le plus
ancien récepteur sonore.
Comment la voix est-elle créée? Comment l'oreille capte-t-elle les sons?
Document 1 : Comment naît la voix?
« La formation de la voix est déterminée par le jeu de plusieurs structures (systèmes).
L'appareil respiratoire producteur de souffle
Le souffle sera maîtrisé différemment pour l'émission de la voix.
•Le vibreur laryngé producteur du son de la voix
L'indispensable passage du souffle entre les deux cordes
vocales, rapprochées de façon adéquate, les fait vibrer. C'est l'origine du son de la voix.
Les deux cordes (plis vocaux) sont placées horizontalement dans le larynx (à hauteur de la pomme
d'Adam).
• Les espaces d'amplification et de résonance
Ces espaces, ou cavités (gorge, nez, bouche), changent de volume et de forme grâce au jeu des muscles
du voile du palais, de la langue, des lèvres... Ainsi, peuvent se modifier les qualités de la voix. »
Extrait de la recommandation 27 BIAP, Bureau International d'Audio-Phonologie, www.biap.org
Document 2 : Description de la voix
MM La voix peut être caractérisée par quatre paramètres principaux.
La hauteur est la sensation audi¬tive liée à la fréquence des vibra¬tions des cordes vocales (son grave,
son aigu). L'unité de mesure est le hertz.
L'intensité est la sensation audi¬tive liée à l'amplitude des vibra¬tions des cordes vocales (son fort, son
faible). L'unité de mesure est le décibel.
Le timbre est la sensation auditive liée aux harmoniques présents (son sombre, son clair).
La tenue est la sensation auditive liée à la durée des vibrations des cordes vocales (son long, son court).
D'après le site Musica et Memoria, www.musimem.com
Document 3 : Les registres de la voix
On peut changer la fréquence de vibration des cordes vocales en
modifiant leur tension, et surtout leur épaisseur. Cela a pour effet de
faire varier la hauteur des sons émis par la voix. Ces modifications
sont le fruit d'actions neuro-cérébrales.
Le registre d'une voix est l'étendue de son échelle vocale, de la note la
plus grave à la note la plus aiguë. Pour la voix chantée, l'échelle des
sons pouvant être émis de façon homogène est appelée tessiture, c'est une partie du
registre d'un interprète.
Les différents registres de la voix.
D'après le site Wikipédia.
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Document 4 : Acoustique physiologique
L'oreille comporte trois parties.
L'oreille externe est la seule partie en communication
directe avec l'extérieur. Elle est composée d'un pavillon et
d'un conduit auditif. C'est une simple structure de
transmission des sons vers le tympan.
L'oreille moyenne tient le rôle de protection et de
transmission mécanique. Les vibrations du tympan sont
transmises au marteau, à l'enclume et à l'étrier.
L'oreille interne est la partie la plus fragile de l'oreille. Elle
est constituée de quelques milliers de cellules ciliées situées
dans la cochlée qui convertissent les vibrations mécaniques
en signaux électriques. C'est « notre capital auditif ».
D'après le site www.ecoute-ton-oreille.com géré par l'INPES.
Document 5 : Sensibilité de l'oreille
L'oreille perçoit convenablement les sons dont le
niveau d'intensité sonore est compris entre le seuil
d'audibilité et le seuil de douleur. Sa sensibilité varie
en fonction de la fréquence. Cela peut être représenté
par une série de courbes dites d'égale sensation
auditive. Ces courbes montrent, par exemple, qu'un
son de 1 000 Hz dont le niveau d'intensité sonore est
de 40 dB donne la même sensation d'intensité qu'un
son de 30 Hz de 90 dB (points rouges).
Document 6 : Les dangers du bruit
Les sons deviennent nocifs lorsque leur intensité dépasse les possibilités de réception de l'oreille.
Le niveau d'intensité sonore est exprimé en décibel (dB). L'échelle va de 0 à 120 dB, mais certaines
sources (avions, canons, fusées) émettent des sons d'un niveau supérieur. La réglementation limite à
100 dB le niveau de sortie des baladeurs et à 105 dB celui dans les lieux musicaux. La limite de
nocivité est située à 85-90 dB.
Après exposition prolongée à un niveau proche de 100 dB, par exemple, après une soirée en
discothèque, on constate divers états auditifs que l'on peut classer par gravité croissante:
—
aucun phénomène auditif particulier, c'est le cas le plus fréquent, mais à coup sûr, quelques
cellules ont été fragilisées;
—
phénomènes temporaires tels que des bourdonnements ou des sifflements (acouphènes);
—
phénomènes de type acouphènes persistants et irréversibles, baisse sensible de l'audition.
D'après la brochure a Nos oreilles on y tient », Association Journée Nationale de l'Audition.
Analyse et synthèse
1- Quelles sont les trois parties du corps qui interviennent dans la voix?
2- Schématiser, sous la forme d'une chaîne, les principales étapes de la production d'un son par la voix,
puis de la perception d'un son par l'oreille.
3- Comment peut-on expliquer la différence de tessiture entre un baryton et une soprano?
4- Lorsque les valeurs à représenter sur un graphique sont trop étalées, on peut utiliser une échelle
particulière appelée échelle logarithmique. Dans quel(s) document(s) a-t-on fait ce choix?
5- Comparer les niveaux d'intensité sonore permis par la réglementation avec les limites de nocivité et
le seuil de douleur. Quel autre paramètre est aussi à prendre en compte pour évaluer la nocivité d'un
son?
6- Bilan En quoi l'oreille est-elle adaptée à la voix?
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Problèmes à résoudre
La maladie du surfeur
Document 1 : L'exostose ou la maladie du surfeur
« Une exostose est le développement de petites tumeurs bénignes constituées de tissu osseux se
développant à la surface des os. Il semble que l'exostose du conduit auditif externe soit plus fréquente
chez les sujets en contact avec l'eau, comme les plongeurs sous-marins, les surfeurs ou les gens passant
une grande partie de leur temps dans l'eau. Cette variété d'exostose est parfois à l'origine de surdité. Le
seul moyen de s'en débarrasser une fois installée c'est de subir une opération qui consiste à casser les
excroissances osseuses. »
Extrait du site http://etats-ame-de-robert.blogspot.com/2007/11/attention-en-hiver-la-maladie-du-surfer.html
Document 2 : Examens audiométriques
(a) Examen audiométrique de l'oreille gauche d'une patiente de 40 ans atteinte d'exostose.
(b) Pertes auditives d'une population féminine en fonction de l'âge et de la fréquence du son; les
courbes vertes correspondent aux pertes d'audition de 50 % de la population, les courbes rouges aux
pertes des 10 % les plus atteints.
Document 3 : Différents stades de surdités
On différencie quatre types de surdité :
- surdité légère: la perte se situe entre 20 et 40 dB;
- surdité modérée: la perte se situe entre 40 et 70 dB;
- surdité sévère: la perte se situe entre 70 et 90 dB;
- surdité profonde: la perte est supérieure à 90 dB.
D'après le site www.oreillemudry.ch
Problème
À partir des documents, décrire l'exostose et proposer une ébauche de diagnostic audiométrique de la
patiente.
Quel problème pose l'énoncé? Quelles pistes suivre pour y répondre?
L'énoncé demande d'analyser les divers documents afin de rédiger une synthèse mettant en avant la
description de l'exostose et l'état de l'audition de la patiente dont la perte auditive est schématisée sur
l'un des graphiques.
Quelles sont les étapes de la résolution?
Comment le faire?
Dégager les principaux aspects de l'exostose.
Bien lire le document 1 et en repérer les parties
importantes.
Reformuler les principales idées, sans les
recopier.
Réaliser une ébauche de diagnostic de la patiente. Évaluer l'état de l'audition de la patiente en
comparant le graphique de sa perte auditive avec
les valeurs de référence.
En prenant en compte l'âge de la patiente, évaluer
le stade de sa surdité.
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