L’ACOUSTIQUE Justification Physiologie Physique Différences AIR / EAU Application à la plongée

Justification Dans l’eau on entend: Le monde du silence Bruit des bateaux Dans l’eau on entend: LE MONDE DU SILENCE » dans l ’eau, on entend: le bruit des bateaux. Bruits de métal. Voix dans l ’embout. Sons des animaux. Pétards de rappel. Haut-parleurs immergeables; L'oreille est un organe sensoriel sensible au bruit. Il capture les vibrations sonores qui sont à l'origine des sensations auditives. Lorsque nous entendons un son nous en subissons sa force et sa forme. Nous allons étudier dans ce cours les caractéristiques d'un son, ses différences en fonction du milieu et les conséquences en plongée.

Physiologie L’oreille externe L’oreille moyenne L’oreille interne Anatomie de l’oreille L’oreille externe L’oreille moyenne L’oreille interne

Physiologie Conduit auditif Pavillon Tympan L’oreille externe L'oreille externe qui est composée :   Du pavillon de l'oreille : dont la peau est soutenue par une lame cartilagineuse mince, il capte les sons et les concentre vers le conduit auditif externe. Du conduit auditif externe : canal transversal de 25 mm de longueur dont le tiers externe est mobile et cartilagineux et les deux tiers sont osseux, il conduit les sons vers le tympan.

Physiologie Le marteau L’enclume Étrier La trompe d’Eustache L’oreille moyenne Le marteau L’enclume Étrier La trompe d’Eustache L'oreille moyenne qui est composée:   Ø Du tympan : qui constitue le fond du conduit auditif. C'est une membrane élastique constituée de quatre feuillets superposés incluant le « manche » d'un osselet, le marteau dont les mouvements vont se transmettre à la chaîne des osselets. Le point de contact entre le marteau et le tympan s'appelle la membrane de Shrapnel. Ø De la chaîne des osselets : situés dans la « caisse du tympan ». Elle se compose du marteau et de l'enclume, qui forment un bloc oscillant transmettant les mouvements du tympan à l'étrier. Celui-ci agit à la manière d'un piston sur la fenêtre ovale. Ø De la trompe d'Eustache : conduit fait de deux troncs de cônes opposés par leur sommet l'un osseux l'autre musculo-cartilagineux. Pour assurer l'équilibre des pressions des deux côtés du tympan, elle met en communication la caisse du tympan et le milieu extérieur lors de certains actes physiologiques (déglutition, bâillement) ou actes volontaires effectués principalement en plongée (déglutition, Valsalva, Frenzel, BTV ou Toynbee).

L’appareil vestibulaire Physiologie L’oreille interne L’appareil vestibulaire L'oreille interne ou labyrinthe comprend deux parties : L’appareil auditif

Physiologie L’appareil auditif Nerf cochléaire Nerf auditif La fenêtre ovale La Fenêtre ronde Hélicotréma · L'appareil auditif composé :   Ø De la fenêtre ovale ( percée dans la paroi osseuse entre l'oreille moyenne et l'oreille interne) ouverte dans le labyrinthe l'étrier y est mobile l'étanchéité entre les deux milieux est assurée par le ligament annulaire. C'est par là que communique les vibrations sonores. Ø De la fenêtre ronde (percée, dans la même paroi) obturée par une membrane souple reliée à la rampe tympanique, elle permet les mouvements liquidiens de l'oreille interne. Ø Du labyrinthe antérieur organe de Corti (le limaçon ou cochlée). Il est constitué par un canal membraneux neuro-sensoriel enroulé en spiral sur deux tours et demi en forme de coquille d'escargot. – Divisé en 3 conduits : ·      La rampe vestibulaire, rempli de périlymphe. ·      La rampe médiane ou canal cochléaire rempli par l'endolymphe. ·      La rampe tympanique, remplie par la périlymphe et reliée au sommet du limaçon avec la rampe vestibulaire par un petit trou : L'hélicotréma. Cochlée Rampe tympanique Rampe médiane Rampe vestibulaire

Physiologie L’appareil vestibulaire Canaux semi-circulaires Nerf vestibulaire Nerf auditif Système maculaire Utricule Saccule · l'appareil vestibulaire composé :   Du labyrinthe postérieur, qui comprend les trois canaux semi-circulaires sensibles au déplacement dans les trois plans de l'espace dans lesquels ils sont disposés : – l'un externe, dans le plan horizontal – le deuxième. antérieur. dans le plan frontal – le troisième, postérieur, dans le plan sagittal Ils aboutissent tous dans l'utricule qui communique avec le saccule. Ces deux organes contrôlent la position de la tête, respectivement dans les plans horizontal et vertical. Les labyrinthes antérieur et postérieur sont en continuité.

Physiologie Fonctionnement de l’appareil auditif L’appareil auditif répond à une stimulation spécifique. L'onde sonore qui se propage dans tous les milieux: liquide, solide et surtout gazeux (air) La transmission  Ø La transmission du son dans l'oreille externe. L'oreille externe s'étend du pavillon à la membrane du tympan. En forme d'entonnoir, elle permet de localiser l'origine du son et d'en amplifier les pressions jusqu'au tympan.  Ø La transmission du son dans l'oreille moyenne. La structure de l'oreille moyenne permet la transmission du son d'un milieu généralement gazeux (air) vers le milieu liquide de l'oreille interne. Le son est transmis par vibration du tympan à la chaîne des osselets successivement, le marteau, l'enclume et l'étrier; ensuite il gagne l'oreille interne par la fenêtre ovale. Les osselets sont de très petits os qui provoquent une nette augmentation de l'activité vibratoire transmise par le tympan. Après la fenêtre ovale, le son se propage en milieu liquide. La conduction osseuse. Un son fait vibrer également des structures solides, comme là boîte crânienne, qui elle aussi le propage et le transmet directement à la cochlée  · L'appareil de perception (organe de Corti) Ø L'appareil de perception commence dans l'oreille interne qui renferme des liquides (endolymphe et périlymphe) à l'intérieur de la cochlée.  Ø Les ondes transmises par l'étrier se propagent dans le liquide de la rampe vestibulaire (périlymphe) puis au liquide du canal cochléaire (endolymphe) par l'intermédiaire de la membrane basilaire.  Ø Dans le canal cochléaire le mouvement du liquide fait osciller les cils des cellules sensorielles qui transforme cette oscillation en influx nerveux. Ø Ceux-ci sont alors transmis par l'intermédiaire du nerf cochléaire puis du nerf auditif, aux centres de l'audition, situés dans le lobe temporal du cerveau.  

Vide Physique Sensation auditive Le son Définition Engendrée par Par une vibration acoustique Transmise par a) Définition Le son est une sensation auditive engendrée par une vibration acoustique. Ces vibrations sont transmises par des solides, liquides et gaz. Elles ne sont pas transmises par le vide. Vide

Physique Timbre - caractérise intensité (dB) - son faible ou fort. Caractéristiques intensité (dB) - son faible ou fort.  amplitudes des vibrations. Hauteur (Hz) - son grave ou aigu.  fréquence des vibrations. Timbre - caractérise b) Caractéristique Le son a une intensité   Elle se mesure en Watt par M² elle permet de définir les sons forts et les sons faibles en fonction de l'amplitude des vibration. Le son à une hauteur La hauteur des sons est déterminée par les sons graves et les sons aigus en fonction de la fréquence des vibrations. Le son à un timbre Sons émis par des instruments différents Ou des voix différentes.

Physique Caractéristiques aigu grave faible fort

Physique Fréquence (Hz) Caractéristiques dB Audibles par l’homme 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 dB 0 16 32 64 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 32000 Hz Audibles par l’homme I N F R A S O INAUDIBLE U L T R A S O N CONVERSATION SONS PENIBLES Le son à une fréquence La fréquence est le nombre de vibration par unité de séquence (seconde) mesurée en Hertz Nota: Chaque cellule sensitive de l'organe de Corti ne perçoit que des sons de même période. Les fréquences audibles par l'homme sont de 16 à 32000 Hertz SONS DOULOUREUX

Physique Mécanisme de propagation Caractéristiques Distance  · Mécanisme de la propagation du son   Onde circulatoire qui diminue d'intensité avec la distance, plus l'intensité sera important, plus l'onde de choc sera importante importante. Onde circulatoire Diminue d’intensité

Différences air / eau 330 m/ sec dans l’air à 0° C au niveau de la mer Vitesse de propagation 330 m/ sec dans l’air à 0° C au niveau de la mer Cette différence est due au fait que l'eau est un milieu beaucoup plus dense que l'air 1500 m/ sec dans l’eau

Différences air / eau Perception des sons Le problème de l'audition en plongée est autrement complexe, en effet pour des raisons physiques acoustiques les valeurs de pertes auditives en décibels ne sont pas les mêmes selon les fréquences et la profondeur atteinte. Le seuil auditif dans l'eau est de 20 à 60 décibels supérieurs au seuil de l'air. Quoiqu'il en soit on admet que l'audition en plongée se fait par voie osseuse (résonances de la boite crânienne).

= Différences air / eau la sensation sonore Absorption des sons la sensation sonore s’affaiblit avec la distance = Absorption   La sensation sonore s'affaiblit avec la distance entre la source et l'oreille phénomène identique dans l'eau et dans l'air. Ø L'absorption croît avec la fréquence Ø Le son aigu s'affaiblit plus que le son grave.

Différences air / eau Direction des sons A. Direction   Dans l’eau les sons sont mieux perçus que dans l'air mais la direction d'où ils proviennent est difficile à déterminer.

Application à la plongée Communication entre les plongeurs

Application à la plongée Communication entre les plongeurs et la surface Chocs sur l’échelle

Application à la plongée Orientation et sécurité