Bruit : sensibilité, sensation et perception auditive
Le bruit est un phénomène physique omniprésent de notre environnement quotidien, perçu aussi bien dans l’habitat, lors des déplacements, au poste de travail ou pendant les activités de loisir.
Son impact négatif sur la qualité de vie et la santé d’une large part de la population a été établi à de nombreuses reprises : gêne, troubles du sommeil, sécrétion d’hormones du stress, hypertension et maladies cardiovasculaires (World Health Organization 2009 ; World Health Organization 2011 ; Afsse 2004).
Le son provient de la vibration d’un objet matériel dans un milieu.
Chaque molécule en contact avec cette source acoustique vibre à son tour. Cette vibration est ensuite transmise aux molécules voisines, de proche en proche. Chaque molécule oscillant sur place, il n’y a pas d’entraînement de matière, il s’agit donc d’une onde, qualifiée alors d’onde acoustique.
Les ondes acoustiques peuvent se propager dans tous les milieux matériels : l’air, l’eau, la terre (séisme, vibrations dues aux trains, métro...), le béton, l’acier... mais ne se propagent pas dans le vide (Fischetti, 2001).
Les ondes sonores sont des ondes acoustiques qui ont la particularité d’être capables de provoquer, chez l’homme, une sensation auditive (Gelis, 2002).
Il n’y a pas de distinction physique entre les notions de son et de bruit.
La notion de bruit est cependant associée à une connotation désagréable, une sensation correspondant à une variation aléatoire de la pression acoustique (Fischetti, 2001). Selon (Gelis, 2002), « tout
son devient un bruit lorsqu’il engendre une sensation gênante, ou lorsqu’il est nocif pour le système auditif».
Certains acousticiens réservent l’appellation bruit à une vibration aléatoire (Fischetti, 2001).
Un son se caractérise par son niveau, sa fréquence, sa durée.
Le niveau peut s’exprimer en termes d’intensité, de pression ou de puissance.
L’intensité que l’oreille humaine peut percevoir varie entre 10 (-12) W/m² et 1 w/m².
En terme de pression, le seuil d’audition, appelé aussi pression acoustique de référence, c’est-à-dire le son le plus faible que l’oreille humaine est capable de percevoir est de 2.10-5Pa à 1000 Hz.
Le seuil de douleur, ou seuil maximal que l’oreille est capable de recevoir avant détérioration est de 20 Pa. Il y a donc un rapport de un million entre leson audible le plus faible et le son le plus fort que l’oreille est capable de supporter.
En raison de cette large étendue de la plage audible, l’unité couramment utilisée pour caractériser le niveau sonore est le décibel (dB).
C’est une unité sans dimension basée sur le rapport entre la grandeur sonore mesurée et la grandeur de référence, selon une échelle logarithmique.
L’oreille humaine n’a pas la même sensibilité pour toutes les fréquences :
deux sons peuvent avoir le même niveau global en dB, mais être perçus comme étant différents. Des courbes d’égale sensation sonore (courbes isosoniques) ont été déterminées dès 1930 par Flechter et Munson.
Un son de 70 dB à 1 000 Hz parait aussi élevé qu’un son de 75 dB à 10 000Hz.
Le champ auditif humain délimite les sons qui peuvent être perçus par l’oreille humaine entre le seuil de perception et le seuil de douleur pour chacune des fréquences.
Sensibilité, Sensation et Perception auditive
La psychoacoustique est une discipline qui s’intéresse à la compréhension des mécanismes impliqués dans la production des sensations auditives.
Cette approche vise à étudier le lien qui existe entre les propriétés physiques d’un son (fréquence fondamentale, énergie, spectre, etc.) et la manière dont l’oreille humaine perçoit ce son : hauteur, sonie, rugosité, etc. (Kergomard et al., 2010).
La sensibilité auditive dépend de la fréquence, maximale entre 2 000 Hz et 4 000 Hz, elle diminue considérablement aux basses fréquences.
Des paramètres individuels (âge, sexe, facultés d’audition, déficience auditive) influencent également la sensibilité.
La sensation auditive est définie comme « un évènement psychique élémentaire résultant du traitement de l’information dans le système nerveux central à la suite de la stimulation d’un organe des sens » (Gelis, 2002).
La sensation de niveau sonore ne dépend pas seulement du niveau en décibels, mais aussi de la fréquence et du type de son (intermittent, continu, etc.).
La perception, quant à elle, serait un « ensemble de mécanismes et de processus par lequel l’organisme prend connaissance du monde et de son environnement sur la base des informations élaborées par les sens ».
La perception représente donc un stade plus avancé que la sensation (Gelis, 2002). Perception auditive et perception de l’espace sont très liées.
Impacts sanitaires du bruit
Les effets de l’exposition au bruit en matière de santé ont fait l’objet d’un grand nombre d’études, s’intéressant dans un premier temps aux troubles auditifs (affectant directement l’appareil auditif), puis plus récemment aux effets extra-auditifs et aux effets subjectifs.
Les principales conséquences du bruit sur la santé sont décrites en détail dans le rapport rédigé par l’Agence française de sécurité sanitaire environnementale (Afsse).
La fatigue auditive, la déficience auditive et les acouphènes sont les conséquences directes du bruit sur l’appareil auditif.
Elles peuvent survenir en cas d’exposition chronique ou aigüe. La fatigue auditive se caractérise par une diminution temporaire de la sensibilité auditive, encore appelée élévation du seuil de l’audition.
Elle survient immédiatement après l’exposition sonore. En cas de stimulation prolongée, répétée et à des niveaux intenses, ou en cas de traumatisme aigu, la fatigue peut évoluer vers une déficience auditive, irréversible.
La déficience auditive est cliniquement définie comme une atténuation de la sensation d’intensité pouvant aller jusqu’à une absence quasi-complète de sensation (surdité profonde) (Gelis, 2002).
Fatigue et déficience auditives sont évaluées par audiométrie, par comparaison avec les courbes audiométriques d’une population de référence.
La perturbation de la communication audio-verbale et l’absence d’informations sur l’environnement sont les inconvénients majeurs de la déficience auditive.
Les acouphènes sont les résultats d’une activité aberrante d’un ou plusieurs sites du système auditif et qui est interprétée par les centres supérieurs comme un bruit.
Le système auditif peut dysfonctionner à différents niveaux :
Oreille moyenne, Oreille interne, Système nerveux.
Les surdités peuvent être classées en fonction de leur gravité (légère,moyenne, sévère, profonde) ou encore en fonction de leur étiologie (origine pathologique, traumatique, prise de médicaments ototoxiques, presbyacousie).
Plusieurs étiologies peuvent être à l’origine de déficience auditive : surdité toxique liée à l’absorption de médicaments ototoxiques, presbyacousie résultant du vieillissement, hérédité...
La surdité traumatique survient en cas de surexposition au bruit.
Même si les dommages auditifs peuvent varier en fonction de la fragilité cochléaire des sujets, mais également en fonction des caractéristiques du signal (fréquence, pureté, intensité, durée, émergence), il existe un seuil en dessous duquel aucune fatigue n’apparait.
Le seuil de danger au-delà duquel des dommages peuvent survenir est estimé à 85 dB (niveau moyen sur une journée de travail de huit heures), mais le niveau moyen d’exposition est jugé préoccupant à partir de 80 dB sur huit heures.
Ainsi, au-delà de 85 dB, tout son est susceptible d’altérer l’oreille interne (quelque soit la qualité du son et le plaisir que l’on éprouve à son écoute), le risque auditif croissant avec la quantité d’énergie reçue (niveau, durée d’exposition).
La dégradation de l’appareil auditif ne semble donc apparaitre que pour des intensités élevées et dans des circonstances limitées :
milieu professionnel (industrie, agriculture, travaux publics, armée, transports...), écoute de musique (fréquentation répétée de concerts et discothèques, utilisation prolongée de baladeurs...) et pratique de certains loisirs (sports mécaniques, tir...) ou circonstances accidentelles (explosion, attentat...).
Si l’exposition aux niveaux sonores rencontrés dans l’environnement, en milieu urbain notamment, n’est pas suffisamment élevée pour altérer le système auditif, elle n’est pour autant pas sans conséquences sur l’organisme humain.