Le syst\u00e8me auditif humain ne se comporte pas comme un simple microphone passif ou un transducteur lin\u00e9aire fid\u00e8le, mais plut\u00f4t comme un organe dynamique \u00e9minemment non lin\u00e9aire. Lorsqu’un son pur d’une intensit\u00e9 suffisante stimule l’oreille, celle-ci g\u00e9n\u00e8re en son propre sein des fr\u00e9quences additionnelles absentes du stimulus acoustique externe : les harmoniques auriculaires. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne psychoacoustique fondamental met en lumi\u00e8re les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques de la cochl\u00e9e et enrichit consid\u00e9rablement notre compr\u00e9hension des distorsions sensorielles perceptives.<\/p>\n
Une harmonique auriculaire<\/strong> (en anglais, aural harmonic<\/em>) d\u00e9signe une tonalit\u00e9 subjective additionnelle g\u00e9n\u00e9r\u00e9e directement \u00e0 l’int\u00e9rieur de l’appareil auditif d’un individu en r\u00e9ponse \u00e0 une stimulation acoustique pure d’intensit\u00e9 mod\u00e9r\u00e9e \u00e0 \u00e9lev\u00e9e. Cette composante spectrale interne correspond \u00e0 des multiples entiers (2f, 3f, 4f, etc.) de la fr\u00e9quence fondamentale (f) pr\u00e9sent\u00e9e \u00e0 l’oreille, sans qu’aucune \u00e9nergie physique correspondant \u00e0 ces multiples ne soit mesurable dans l’onde sonore propag\u00e9e dans l’environnement ext\u00e9rieur.<\/p>\n Sur le plan psychoacoustique et neurophysiologique, les harmoniques auriculaires constituent une manifestation directe de la distorsion non lin\u00e9aire du syst\u00e8me auditif p\u00e9riph\u00e9rique, localis\u00e9e principalement au niveau de la dynamique de la cochl\u00e9e<\/a> et du mouvement microm\u00e9canique de la membrane basilaire. Bien que le signal d’entr\u00e9e soit strictement sinuso\u00efdal, le traitement biom\u00e9canique op\u00e9r\u00e9 par les cellules cili\u00e9es externes et les structures cochl\u00e9aires induit une asym\u00e9trie de transfert, produisant ainsi des harmoniques perceptibles par le sujet comme s’il s’agissait d’harmoniques r\u00e9elles \u00e9mises par la source sonore externe.<\/p>\n Ce ph\u00e9nom\u00e8ne s’inscrit au sein d’une cat\u00e9gorie plus vaste de distorsions subjectives intra-auriculaires comprenant \u00e9galement les sons de combinaison diff\u00e9rentiels et sommatifs. Les harmoniques auriculaires jouent un r\u00f4le pr\u00e9pond\u00e9rant dans l’\u00e9valuation de la sonie, dans l’analyse de la hauteur complexe, ainsi que dans la mod\u00e9lisation de la s\u00e9lectivit\u00e9 fr\u00e9quentielle et de la vuln\u00e9rabilit\u00e9 de l’appareil auditif aux traumatismes sonores.<\/p>\n Le syntagme \u00ab harmonique auriculaire \u00bb est compos\u00e9 de deux termes issus du latin classique et du grec ancien. Le substantif \u00ab harmonique \u00bb d\u00e9rive du grec harmonikos<\/em> (\u1f01\u03c1\u03bc\u03bf\u03bd\u03b9\u03ba\u03cc\u03c2), signifiant \u00ab qui est propre \u00e0 la musique ou aux proportions harmonieuses \u00bb, lui-m\u00eame forg\u00e9 \u00e0 partir d’harmonia<\/em> (\u1f01\u03c1\u03bc\u03bf\u03bd\u03af\u03b1), qui d\u00e9signe l’ajustement, l’accord ou la convenance structur\u00e9e des parties d’un tout. En physique acoustique, une harmonique caract\u00e9rise une composante sinuso\u00efdale d’un signal p\u00e9riodique dont la fr\u00e9quence est un multiple entier de la fr\u00e9quence fondamentale.<\/p>\n L’adjectif \u00ab auriculaire \u00bb provient du latin tardif auricularis<\/em>, d\u00e9riv\u00e9 d’auricula<\/em>, le diminutif d’auris<\/em> d\u00e9signant l’oreille. Utilis\u00e9 dans le domaine m\u00e9dical et anatomique d\u00e8s la fin du Moyen \u00c2ge, le qualificatif indique l’appartenance ou la relation directe avec l’oreille en tant qu’organe sensoriel. L’association des deux termes est apparue pour la premi\u00e8re fois dans les travaux de langue anglaise sous l’expression aural harmonic<\/em> au d\u00e9but du XXe si\u00e8cle, notamment dans les publications pionni\u00e8res des laboratoires Bell consacr\u00e9es \u00e0 la transmission t\u00e9l\u00e9phonique et \u00e0 la psychophysique auditive.<\/p>\n En fran\u00e7ais scientifique contemporain, on emploie indistinctement les expressions \u00ab harmonique auriculaire \u00bb, \u00ab harmonique intra-auriculaire \u00bb ou parfois \u00ab distorsion harmonique cochl\u00e9aire \u00bb. Ces d\u00e9signations mettent toutes l’accent sur la nature intrins\u00e8que et endog\u00e8ne du ph\u00e9nom\u00e8ne, soulignant une rupture fondamentale avec les harmoniques dites \u00ab acoustiques \u00bb ou \u00ab instrumentales \u00bb g\u00e9n\u00e9r\u00e9es hors de l’organisme par la r\u00e9sonance physique des corps vibrants.<\/p>\n Sur le plan phon\u00e9tique, le terme se transcrit dans l’alphabet phon\u00e9tique international sous la forme \/a\u0281.m\u0254.nik o.\u0281i.ky.l\u025b\u0281\/<\/strong>. L’attaque du mot \u00ab harmonique \u00bb commence par un h<\/em> muet, autorisant l’\u00e9lision avec l’article d\u00e9fini singulier (\u00ab l’harmonique auriculaire \u00bb) et imposant la liaison obligatoire au pluriel (\u00ab les harmoniques auriculaires \u00bb \/le.z\u203fa\u0281.m\u0254.nik o.\u0281i.ky.l\u025b\u0281\/).<\/p>\n D’un point de vue grammatical, le terme \u00ab harmonique \u00bb s’emploie principalement au genre f\u00e9minin dans le registre de l’acoustique physique et de la psychoacoustique<\/a> francophone contemporaine (\u00ab une harmonique auriculaire \u00bb), bien que l’Acad\u00e9mie fran\u00e7aise et certains dictionnaires historiques aient autrefois r\u00e9pertori\u00e9 le substantif au genre masculin pour d\u00e9signer une tonalit\u00e9 harmonique isol\u00e9e. La forme f\u00e9minine pr\u00e9vaut universellement dans la litt\u00e9rature audiologique et psychophysique moderne. L’adjectif \u00ab auriculaire \u00bb s’accorde en genre et en nombre avec le nom qu’il qualifie.<\/p>\n Dans l’usage discursif acad\u00e9mique, le terme s’int\u00e8gre g\u00e9n\u00e9ralement comme compl\u00e9ment d’objet direct ou sujet logique dans des structures verbales d\u00e9crivant l’audition non lin\u00e9aire : \u00ab l’oreille g\u00e9n\u00e8re des harmoniques auriculaires d\u00e8s 40 \u00e0 50 dB de niveau de pression acoustique \u00bb, ou encore \u00ab la d\u00e9tection d’harmoniques auriculaires traduit une r\u00e9ponse biom\u00e9canique saturante de la cochl\u00e9e \u00bb.<\/p>\n Pour appr\u00e9hender le concept d’harmonique auriculaire, il est indispensable de confronter le mod\u00e8le lin\u00e9aire id\u00e9al du transducteur sensoriel \u00e0 la r\u00e9alit\u00e9 physiologique de l’oreille humaine. Dans un syst\u00e8me acoustique strictement lin\u00e9aire, toute onde sinuso\u00efdale simple appliqu\u00e9e en entr\u00e9e ressort alt\u00e9r\u00e9e uniquement en amplitude et en phase, sans cr\u00e9ation d’aucune composante spectrale in\u00e9dite. Or, l’appareil auditif se comporte comme un amplificateur non lin\u00e9aire dont le gain s’adapte en permanence afin de couvrir une plage dynamique gigantesque avoisinant 120 d\u00e9cibels, de la limite du seuil auditif absolu jusqu’au seuil de douleur.<\/p>\n Lorsque la membrane basilaire de la cochl\u00e9e est mise en vibration par un stimulus pur de fr\u00e9quence f \u00e0 une intensit\u00e9 suffisante (g\u00e9n\u00e9ralement sup\u00e9rieure \u00e0 45-55 dB SPL selon la fr\u00e9quence et les individus), le d\u00e9placement biom\u00e9canique ne suit plus une fonction proportionnelle pure. La r\u00e9ponse m\u00e9canique subit une saturation compressive. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est principalement orchestr\u00e9 par les cellules cili\u00e9es externes (CCE), qui agissent comme des moteurs pi\u00e9zo\u00e9lectriques mol\u00e9culaires via la prot\u00e9ine motrice prestine. Lorsque la d\u00e9flexion des faisceaux st\u00e9r\u00e9ociliaires devient importante, le courant transducteur m\u00e9cano-\u00e9lectrique devient asym\u00e9trique. Cette asym\u00e9trie math\u00e9matique dans la fonction de transfert se traduit au niveau spectral par l’apparition instantan\u00e9e de multiples entiers de la fr\u00e9quence stimulatrice : 2f (deuxi\u00e8me harmonique), 3f (troisi\u00e8me harmonique), 4f, etc.<\/p>\n Une caract\u00e9ristique d\u00e9terminante de l’harmonique auriculaire est sa spatialisation cochl\u00e9aire. En vertu de l’organisation tonotopique rigoureuse de la cochl\u00e9e, \u00e9tablie le long de la membrane basilaire depuis la base (hautes fr\u00e9quences) jusqu’\u00e0 l’apex (basses fr\u00e9quences), l’harmonique g\u00e9n\u00e9r\u00e9e non lin\u00e9airement ne demeure pas confin\u00e9e au point de r\u00e9sonance du stimulus original f. Une onde propag\u00e9e r\u00e9trograde ou un couplage m\u00e9canique direct induit une onde progressive qui stimule la r\u00e9gion cochl\u00e9aire correspondant pr\u00e9cis\u00e9ment \u00e0 la fr\u00e9quence 2f. Par cons\u00e9quent, les fibres du nerf auditif innervant la zone r\u00e9sonante 2f s’activent vigoureusement en d\u00e9charge de potentiels d’action synchronis\u00e9s, trompant ainsi les centres auditifs corticaux et sous-corticaux qui interpr\u00e8tent ce signal comme la pr\u00e9sence effective d’une onde acoustique externe de fr\u00e9quence 2f.<\/p>\n L’ampleur perceptuelle de ces harmoniques d\u00e9pend \u00e9troitement du niveau de pression acoustique de l’onde porteuse fondamentale. \u00c0 mesure que l’intensit\u00e9 du ton primaire f augmente, le taux de distorsion cro\u00eet rapidement de fa\u00e7on disproportionn\u00e9e. Le niveau subjectif per\u00e7u de la deuxi\u00e8me harmonique (2f) peut atteindre une intensit\u00e9 \u00e9quivalente \u00e0 20 ou 30 dB en de\u00e7\u00e0 du son stimulateur, rendant le timbre du son pur perceptuellement plus brillant, plus riche, voire rugueux. Les harmoniques d’ordre sup\u00e9rieur (3f, 4f, 5f) \u00e9mergent cons\u00e9cutivement au fur et \u00e0 mesure que la stimulation gagne en intensit\u00e9, modifiant radicalement la structure spectrale repr\u00e9sent\u00e9e au niveau du colliculus inf\u00e9rieur et du cortex auditif primaire.<\/p>\n La d\u00e9couverte et la th\u00e9orisation des distorsions intra-auriculaires constituent l’un des chapitres les plus fascinants de l’histoire de la physiologie auditive. Le point de d\u00e9part historique remonte au XVIIIe si\u00e8cle avec les observations du violoniste et compositeur virtuose Giuseppe Tartini en 1714, ainsi que du compositeur Georg Andreas Sorge en 1745. Tartini avait remarqu\u00e9 qu’en jouant simultan\u00e9ment deux sons purs intenses sur un violon, un troisi\u00e8me son distinct et grave (le \u00ab son de Tartini \u00bb ou ton diff\u00e9rentiel f2 – f1) se faisait distinctement entendre, alors qu’aucune corde ne produisait physiquement cette vibration. Bien que ces travaux aient initialement concern\u00e9 les sons de combinaison plut\u00f4t que les harmoniques auriculaires d’un ton isol\u00e9, ils ouvraient la voie \u00e0 l’id\u00e9e d’une production sonore subjective.<\/p>\n Il fallut attendre les travaux monumentaux de Hermann von Helmholtz<\/a> au milieu du XIXe si\u00e8cle, immortalis\u00e9s dans son ouvrage s\u00e9minal de 1863 intitul\u00e9 Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage f\u00fcr die Theorie der Musik<\/em> (Th\u00e9orie physiologique de la musique fond\u00e9e sur l’\u00e9tude des sensations auditives), pour que les distorsions auriculaires soient formul\u00e9es sous un angle th\u00e9orique coh\u00e9rent. Helmholtz postula que le tympan et le syst\u00e8me des osselets de l’oreille moyenne poss\u00e9daient une asym\u00e9trie \u00e9lastique anatomique intrins\u00e8que. Selon son hypoth\u00e8se m\u00e9canique, l’incapacit\u00e9 de l’appareil tympano-ossiculaire \u00e0 r\u00e9agir sym\u00e9triquement aux pressions positives et n\u00e9gatives provoquait une distorsion non lin\u00e9aire de l’onde, g\u00e9n\u00e9rant des harmoniques auriculaires (2f, 3f) ainsi que des tons diff\u00e9rentiels et sommatifs.<\/p>\n Au cours des ann\u00e9es 1920 et 1930, avec l’av\u00e8nement de l’\u00e9lectroacoustique et la cr\u00e9ation des laboratoires de la Bell Telephone Company, des chercheurs tels qu’Harvey Fletcher et R. L. Wegel mirent au point des m\u00e9thodes psychophysiques quantitatives ing\u00e9nieuses pour \u00e9valuer l’amplitude des harmoniques auriculaires. En 1924, Fletcher et Wegel utilis\u00e8rent la technique dite de la \u00ab tonalit\u00e9 exploratrice \u00bb (probe tone<\/em>) ou m\u00e9thode des battements : en introduisant une faible tonalit\u00e9 externe dont la fr\u00e9quence \u00e9tait tr\u00e8s proche de 2f ou 3f, les exp\u00e9rimentateurs pouvaient observer des battements perceptibles entre l’harmonique auriculaire interne et le son explorateur externe. En annulant le battement ou en modulant son intensit\u00e9, ils parvinrent \u00e0 mesurer pour la premi\u00e8re fois avec pr\u00e9cision l’amplitude subjective de ces harmoniques.<\/p>\n Dans la seconde moiti\u00e9 du XXe si\u00e8cle, Georg von B\u00e9k\u00e9sy, laur\u00e9at du prix Nobel de physiologie ou m\u00e9decine en 1961 pour ses \u00e9tudes sur la m\u00e9canique cochl\u00e9aire, d\u00e9montra par observation stroboscopique directe que les distorsions non lin\u00e9aires trouvaient leur si\u00e8ge non pas prioritairement dans l’oreille moyenne comme le croyait Helmholtz, mais au c\u0153ur m\u00eame de la cochl\u00e9e. Cette d\u00e9couverte fut magistralement confirm\u00e9e et raffin\u00e9e en 1978 par David Kemp lorsqu’il d\u00e9couvrit les \u00e9missions otoacoustiques<\/a> (EOA), \u00e9tablissant de fa\u00e7on irr\u00e9futable que la cochl\u00e9e n’est pas un syst\u00e8me passif mais un amplificateur biom\u00e9canique actif ultrasensible et non lin\u00e9aire.<\/p>\n L’existence et le comportement des harmoniques auriculaires reposent sur plusieurs paradigmes th\u00e9oriques articulant les sciences physiques, la biom\u00e9canique cellulaire et la psychophysique de la perception.<\/p>\n La formalisation math\u00e9matique de l’asym\u00e9trie de transfert constitue le socle explicatif de d\u00e9part. Si l’on repr\u00e9sente l’appareil auditif comme un syst\u00e8me d’entr\u00e9e-sortie non lin\u00e9aire, la relation entre le d\u00e9placement d’entr\u00e9e x(t) et le signal transmis ou la r\u00e9ponse y(t) peut \u00eatre approxim\u00e9e par un d\u00e9veloppement en s\u00e9rie de Taylor :<\/p>\n y(t) = a1 \u00b7 x(t) + a2 \u00b7 x\u00b2(t) + a3 \u00b7 x\u00b3(t) + … + an \u00b7 x\u207f(t)<\/p>\n Dans cette \u00e9quation, le coefficient a1 r\u00e9git la r\u00e9ponse lin\u00e9aire standard. Le coefficient a2 repr\u00e9sente la non-lin\u00e9arit\u00e9 d’ordre pair (asym\u00e9trique), responsable de la gen\u00e8se des harmoniques d’ordre deux (2f) et des composantes continues. Le coefficient a3 r\u00e9git la non-lin\u00e9arit\u00e9 d’ordre impair (sym\u00e9trique ou compressive), responsable de la gen\u00e8se des harmoniques d’ordre trois (3f) et de la compression de la dynamique cochl\u00e9aire. Lorsque l’entr\u00e9e est une sinuso\u00efde x(t) = A \u00b7 sin(2\u03c0ft), le terme quadratique produit une composante de fr\u00e9quence double selon l’identit\u00e9 trigonom\u00e9trique sin\u00b2(\u03b8) = (1 – cos(2\u03b8)) \/ 2, confirmant l’apparition automatique d’une onde \u00e0 2f d\u00e8s que a2 n’est pas nul.<\/p>\n Sur le plan biophysique, la th\u00e9orie moderne s’appuie sur le m\u00e9canisme de transduction \u00e9lectrom\u00e9canique des cellules cili\u00e9es externes de l’organe de Corti. Ces cellules subissent un changement conformationnel rapide sous l’influence du potentiel membranaire, r\u00e9gul\u00e9 par l’ouverture et la fermeture des canaux de transduction m\u00e9cano-\u00e9lectrique (MET) situ\u00e9s \u00e0 l’extr\u00e9mit\u00e9 des st\u00e9r\u00e9ocils. La courbe de probabilit\u00e9 d’ouverture de ces canaux en fonction de la d\u00e9flexion ciliaire adopte une allure sigmo\u00efde asym\u00e9trique (fonction de Boltzmann). Aux intensit\u00e9s sonores \u00e9lev\u00e9es, cette sigmo\u00efde sature brutalement, coupant les cr\u00eates des ondes m\u00e9caniques de la membrane basilaire. Cette \u00e9cr\u00eatage non lin\u00e9aire g\u00e9n\u00e8re imm\u00e9diatement une batterie d’harmoniques auriculaires.<\/p>\n Enfin, au regard de la psychologie de la perception et des th\u00e9ories du codage neuronal, la pr\u00e9sence d’harmoniques auriculaires pose la question de la fid\u00e9lit\u00e9 de l’information auditive. Selon la th\u00e9orie tonotopique ou th\u00e9orie du lieu (place theory<\/em>), le syst\u00e8me nerveux central d\u00e9pend de la localisation de l’excitation sur la membrane basilaire pour identifier la hauteur tonale. La th\u00e9orie de la synchronisation de phase (temporal theory<\/em> ou phase-locking<\/em>) postule quant \u00e0 elle que les potentiels d’action neuronaux se calent sur les cycles temporels de l’onde. Les harmoniques auriculaires activent les deux m\u00e9canismes : elles g\u00e9n\u00e8rent des maxima d’enveloppe distincts le long de la membrane basilaire tout en modulant les d\u00e9charges temporelles des fibres nerveuses, prouvant que le cerveau traite ces signaux endog\u00e8nes exactement comme des signaux d’origine physique ext\u00e9rieure.<\/p>\n L’analyse des distorsions harmoniques intra-auriculaires impose de classifier le ph\u00e9nom\u00e8ne selon sa morphologie math\u00e9matique, son origine histologique et ses dimensions perceptives :<\/p>\n Pour illustrer concr\u00e8tement la manifestation des harmoniques auriculaires, plusieurs situations exp\u00e9rimentales et cliniques permettent d’en saisir la dynamique.<\/p>\n Cas 1 : L’exp\u00e9rience classique de Fletcher et la tonalit\u00e9 exploratrice.<\/strong> Un sujet normal est install\u00e9 dans une chambre an\u00e9cho\u00efque, muni d’\u00e9couteurs haute-fid\u00e9lit\u00e9 calibr\u00e9s ne produisant aucune distorsion harmonique mesurable (taux de distorsion harmonique totale < 0,01 %). Un son pur fondamental de f = 1 000 Hz est d\u00e9livr\u00e9 \u00e0 une intensit\u00e9 de 70 dB SPL. Aucune \u00e9nergie acoustique n’existe \u00e0 2 000 Hz dans l’\u00e9couteur. L’exp\u00e9rimentateur introduit simultan\u00e9ment une tonalit\u00e9 externe tr\u00e8s faible de 2 003 Hz (son explorateur). Le sujet commence imm\u00e9diatement \u00e0 percevoir un battement lent et distinct de 3 Hz (la diff\u00e9rence entre 2 003 Hz et 2 000 Hz). Ce battement d\u00e9montre indubitablement qu’une fr\u00e9quence de 2 000 Hz est bien pr\u00e9sente dans le conduit auditif interne ou la cochl\u00e9e du sujet : le battement r\u00e9sulte de l’interf\u00e9rence physique et sensorielle entre l’harmonique auriculaire interne (2f = 2 000 Hz) et le son r\u00e9el explorateur (2 003 Hz).<\/p>\n Cas 2 : La modification du timbre lors des simulations audiophiles de concerts.<\/strong> Un ing\u00e9nieur du son effectue des tests d’\u00e9coute critique au casque \u00e0 fort volume (85 dB SPL) sur un synth\u00e9tiseur g\u00e9n\u00e9rant une onde sinuso\u00efdale pure \u00e0 440 Hz (le La du diapason). Bien que le filtre acoustique de contr\u00f4le garantisse une puret\u00e9 spectrale absolue en sortie de membrane d’\u00e9couteur, l’ing\u00e9nieur rapporte que le son n’a pas la rondeur d’un son pur feutr\u00e9 mais pr\u00e9sente un mordant caract\u00e9ristique s’apparentant \u00e0 un son de fl\u00fbte traversi\u00e8re en registre forc\u00e9 ou de hautbois doux. En diminuant le niveau d’\u00e9coute \u00e0 40 dB SPL, le timbre redevient imm\u00e9diatement doux et spectralement d\u00e9pouill\u00e9 : les harmoniques auriculaires de 880 Hz (2f) et 1 320 Hz (3f), qui s’\u00e9taient form\u00e9es dans sa propre cochl\u00e9e sous l’impact de l’\u00e9nergie m\u00e9canique, sont retomb\u00e9es sous le seuil d’audibilit\u00e9.<\/p>\n Cas 3 : Diff\u00e9renciation chez le patient presbyacousique.<\/strong> Lors d’un bilan audioproth\u00e9tique, un patient \u00e2g\u00e9 de 72 ans pr\u00e9sentant une presbyacousie mod\u00e9r\u00e9e avec perte s\u00e9lective sur les fr\u00e9quences aigu\u00ebs au-del\u00e0 de 2 000 Hz est stimul\u00e9 par un ton pur tr\u00e8s intense de 1 000 Hz \u00e0 80 dB SPL. Contrairement \u00e0 un jeune sujet t\u00e9moin qui per\u00e7oit nettement l’harmonique auriculaire \u00e0 2 000 Hz et ses battements avec une sonde, le patient presbyacousique ne per\u00e7oit aucun battement ni aucune coloration timbrale brillante. En raison de la destruction des cellules cili\u00e9es externes dans la zone basale (zone des 2 000 Hz), son oreille moyenne produit sans doute encore une infime distorsion m\u00e9canique, mais le r\u00e9cepteur cochl\u00e9aire requis pour transduire cette harmonique auriculaire de 2 000 Hz est non fonctionnel. Ce cas d\u00e9montre la n\u00e9cessit\u00e9 d’un substrat sensoriel int\u00e8gre \u00e0 la fr\u00e9quence harmonique pour que celle-ci parvienne \u00e0 la conscience perceptive.<\/p>\n La quantification des harmoniques auriculaires constitue un d\u00e9fi m\u00e9thodologique remarquable, dans la mesure o\u00f9 ces ondes prennent naissance \u00e0 l’int\u00e9rieur m\u00eame du sujet observ\u00e9. Plusieurs approches psychophysiques et objectives ont \u00e9t\u00e9 standardis\u00e9es au fil des d\u00e9cennies.<\/p>\n La m\u00e9thode psychoacoustique fondamentale repose sur l’\u00e9valuation par battements<\/strong> (beating method<\/em>) ou par masquage. En pr\u00e9sentant une tonalit\u00e9 fondamentale f \u00e0 forte intensit\u00e9 accompagn\u00e9e d’un son d’\u00e9preuve de fr\u00e9quence 2f \u00b1 \u0394f, on ajuste l’intensit\u00e9 du son d’\u00e9preuve jusqu’\u00e0 ce que les battements atteignent leur contraste maximal. L’amplitude du son d’\u00e9preuve correspond alors directement \u00e0 l’amplitude effective de l’harmonique auriculaire interne. Une autre m\u00e9thode subjective d\u00e9riv\u00e9e consiste en la compensation de phase<\/strong> : un son externe de fr\u00e9quence exacte 2f est introduit avec une phase r\u00e9glable de mani\u00e8re \u00e0 interf\u00e9rer destructivement avec l’harmonique auriculaire g\u00e9n\u00e9r\u00e9e dans la cochl\u00e9e ; l’extinction compl\u00e8te ou minimale du ton per\u00e7u \u00e0 2f permet d’en d\u00e9duire rigoureusement l’amplitude et la phase absolue intracochl\u00e9aire.<\/p>\n Dans le domaine objectif moderne, l’enregistrement des produits de distorsion des \u00e9missions otoacoustiques (DPOAE)<\/strong> repr\u00e9sente la m\u00e9thode instrumentale de r\u00e9f\u00e9rence. Bien que les DPOAE classiques exploitent deux sons primaires (f1 et f2) pour g\u00e9n\u00e9rer le produit cubique pr\u00e9dominant 2f1 – f2, l’enregistrement des \u00e9missions d’harmoniques de distorsion (n\u00b7f) au moyen d’un microphone miniaturis\u00e9 ultrasensible ins\u00e9r\u00e9 dans le conduit auditif externe permet d’intercepter la fuite d’\u00e9nergie acoustique r\u00e9trograde g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par la cochl\u00e9e lors de stimulations intenses par un ton pur isol\u00e9.<\/p>\n L’\u00e9lectrophysiologie auditive offre un compl\u00e9ment indispensable gr\u00e2ce \u00e0 l’enregistrement des potentiels \u00e9voqu\u00e9s auditifs (PEA)<\/strong> et du microphonique cochl\u00e9aire. En analysant la transform\u00e9e de Fourier des r\u00e9ponses \u00e9lectriques enregistr\u00e9es sur le promontoire ou le scalp en r\u00e9ponse \u00e0 un son pur, les chercheurs observent des composantes spectrales aux fr\u00e9quences 2f et 3f qui confirment la synchronisation neuronale ascendante d\u00e9clench\u00e9e par l’harmonique auriculaire.<\/p>\n Loin de constituer une simple curiosit\u00e9 de laboratoire, la compr\u00e9hension des harmoniques auriculaires poss\u00e8de des retomb\u00e9es directes dans plusieurs disciplines appliqu\u00e9es de la psychologie, de l’audiologie et de l’ing\u00e9nierie sonore.<\/p>\n En audiologie clinique<\/strong>, l’\u00e9tude des distorsions harmoniques permet d’\u00e9valuer la sant\u00e9 microm\u00e9canique de l’organe de Corti. La disparition pr\u00e9coce des capacit\u00e9s non lin\u00e9aires de la cochl\u00e9e, mat\u00e9rialis\u00e9e par l’absence d’harmoniques auriculaires et d’\u00e9missions otoacoustiques, constitue l’un des premiers marqueurs infra-cliniques de la souffrance des cellules cili\u00e9es externes sous l’effet de m\u00e9dicaments ototoxiques (aminosides, cisplatine) ou d’une exposition professionnelle r\u00e9p\u00e9t\u00e9e au bruit, bien avant que le d\u00e9ficit n’apparaisse sur l’audiom\u00e9trie tonale liminaire<\/a> conventionnelle.<\/p>\n Dans le domaine de l’acoustique musicale et de la facture instrumentale<\/strong>, la production d’harmoniques auriculaires influence directement l’appr\u00e9ciation esth\u00e9tique de la consonance et de la dissonance. Lors de l’\u00e9coute d’accords complexes \u00e0 forte intensit\u00e9, les harmoniques auriculaires engendr\u00e9es par chaque note interagissent entre elles ainsi qu’avec les sons fondamentaux, cr\u00e9ant une n\u00e9buleuse de micro-battements qui conf\u00e8rent aux accords intenses une rugosit\u00e9 perceptuelle particuli\u00e8re que les compositeurs exploitent d\u00e9lib\u00e9r\u00e9ment pour g\u00e9n\u00e9rer des tensions harmoniques.<\/p>\n Dans l’ing\u00e9nierie du son et le mixage audio<\/strong>, la psychoacoustique des harmoniques auriculaires sous-tend la conception des algorithmes de spatialisation et de psychoacoustique synth\u00e9tique. Les syst\u00e8mes d’enrichissement de basses (comme la technologie de la \u00ab fondamentale manquante \u00bb assist\u00e9e par synth\u00e8se non lin\u00e9aire) utilisent des distorsions harmoniques calcul\u00e9es pour amener l’oreille \u00e0 reconstituer subjectivement des fr\u00e9quences tr\u00e8s graves que des micro-haut-parleurs de t\u00e9l\u00e9phones intelligents sont physiquement incapables d’\u00e9mettre m\u00e9caniquement.<\/p>\n Enfin, en ergonomie et s\u00e9curit\u00e9 au travail<\/strong>, la survenue de distorsions harmoniques importantes dans l’oreille interne sert d’indicateur d’alarme physiologique quant \u00e0 la saturation m\u00e9canique du syst\u00e8me r\u00e9cepteur, alertant sur le risque imminent de fatigue auditive temporaire (TTS) ou de d\u00e9placement permanent du seuil auditif (PTS).<\/p>\n La recherche contemporaine en neurophysiologie auditive continue d’explorer les m\u00e9canismes fins des distorsions harmoniques intra-auriculaires gr\u00e2ce \u00e0 des technologies d’imagerie nanom\u00e9trique et d’interf\u00e9rom\u00e9trie laser.<\/p>\n Les travaux majeurs conduits par des chercheurs tels que J. Zwislocki, William S. Rhode ou Mario Ruggero dans les ann\u00e9es 1980 et 1990 ont fourni des preuves irr\u00e9futables de la non-lin\u00e9arit\u00e9 m\u00e9canique directe de la membrane basilaire chez les mammif\u00e8res. En utilisant la vibrom\u00e9trie laser Doppler chez le cobaye et le chinchilla, Ruggero et son \u00e9quipe ont d\u00e9montr\u00e9 que la membrane basilaire ne vibre de fa\u00e7on quasi lin\u00e9aire qu’\u00e0 des intensit\u00e9s inf\u00e9rieures \u00e0 30-40 dB SPL. D\u00e8s que le stimulus d\u00e9passe 50 dB SPL, la fonction d’entr\u00e9e-sortie affiche une compression tr\u00e8s prononc\u00e9e, et les analyses spectrales du mouvement de la membrane r\u00e9v\u00e8lent sans \u00e9quivoque des pics d’amplitude aux fr\u00e9quences 2f et 3f directement corr\u00e9l\u00e9s aux harmoniques auriculaires d\u00e9crites par les sujets humains en psychophysique.<\/p>\n D’autres investigations men\u00e9es par des neurophysiologistes sp\u00e9cialistes du tronc c\u00e9r\u00e9bral auditif ont d\u00e9montr\u00e9 que les neurones du noyau cochl\u00e9aire dorsal et ventral pr\u00e9sentent des champs r\u00e9cepteurs adapt\u00e9s au traitement des harmoniques de distorsion. Les mod\u00e8les computationnels actuels d\u00e9velopp\u00e9s dans les laboratoires de psychoacoustique cognitive confirment que l’int\u00e9gration centrale de ces composantes harmoniques endog\u00e8nes est indispensable pour stabiliser l’extraction de la hauteur des sons vois\u00e9s dans des environnements satur\u00e9s de bruit de fond (effet cocktail).<\/p>\n Bien que les harmoniques auriculaires reposent sur une machinerie biophysique universelle partag\u00e9e par l’ensemble de l’esp\u00e8ce humaine, leur interpr\u00e9tation cognitive, leur valorisation esth\u00e9tique et l’attention qui leur est port\u00e9e varient sensiblement selon les contextes culturels et musicologiques.<\/p>\n Dans les traditions musicales occidentales domin\u00e9es par le temp\u00e9rament \u00e9gal et l’\u00e9criture polyphonique formelle, les distorsions harmoniques ont longtemps \u00e9t\u00e9 assimil\u00e9es \u00e0 des imperfections du transducteur ou \u00e0 des ph\u00e9nom\u00e8nes parasites qu’il convenait de masquer ou d’att\u00e9nuer pour pr\u00e9server la clart\u00e9 du contrepoint. Toutefois, d\u00e8s le XXe si\u00e8cle, des compositeurs d’avant-garde et des th\u00e9oriciens de la musique spectrale comme G\u00e9rard Grisey ou Tristan Murail ont int\u00e9gr\u00e9 explicitement les non-lin\u00e9arit\u00e9s psychoacoustiques cochl\u00e9aires dans l’orchestration, disposant des registres d’intensit\u00e9 extr\u00eame pour faire \u00e9merger intentionnellement des harmoniques auriculaires au sein de l’auditoire.<\/p>\n \u00c0 l’inverse, dans plusieurs traditions musicales non occidentales, notamment dans les pratiques vocales diphoniques de Touva ou de Mongolie (chant Kh\u00f6\u00f6mii<\/em>) ou dans le jeu des gongs de gamelan javanais, la saturation acoustique intentionnelle et l’amplification des harmoniques internes au r\u00e9cepteur font partie int\u00e9grante de l’exp\u00e9rience extatique ou spirituelle de l’auditeur. La perception des harmoniques auriculaires et des tons de combinaison y est v\u00e9cue non pas comme une distorsion artificielle de l’organe sensoriel, mais comme une r\u00e9v\u00e9lation des dimensions invisibles et transcendantes immanentes au monde sonore.<\/p>\n Malgr\u00e9 l’accumulation impressionnante de donn\u00e9es exp\u00e9rimentales, plusieurs d\u00e9bats th\u00e9oriques subsistent concernant la contribution respective des diff\u00e9rentes structures anatomiques dans la gen\u00e8se de ces harmoniques.<\/p>\n L’un des principaux d\u00e9bats historiques et contemporains concerne la part exacte attribuable \u00e0 l’oreille moyenne par rapport \u00e0 la cochl\u00e9e. Si le consensus moderne \u00e9tabli \u00e0 la suite des travaux de B\u00e9k\u00e9sy accorde la primaut\u00e9 absolue aux non-lin\u00e9arit\u00e9s cochl\u00e9aires des cellules cili\u00e9es externes, certains chercheurs rappellent que la cha\u00eene tympano-ossiculaire subit elle aussi une contrainte non lin\u00e9aire lorsque les pressions acoustiques d\u00e9passent 90 dB SPL. \u00c0 des volumes extr\u00eames, la composante de distorsion de l’oreille moyenne ne peut plus \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme n\u00e9gligeable et vient se superposer de fa\u00e7on complexe aux harmoniques cochl\u00e9aires, ce qui complique les tentatives de mod\u00e9lisation math\u00e9matique unifi\u00e9e.<\/p>\n Une autre controverse r\u00e9currente porte sur la validit\u00e9 \u00e9cologique de la mesure des harmoniques auriculaires par la m\u00e9thode des tonalit\u00e9s exploratrices. Plusieurs psychoacousticiens ont object\u00e9 que l’introduction d’un second son d’\u00e9preuve (m\u00eame faible) alt\u00e8re in\u00e9vitablement la dynamique non lin\u00e9aire de la cochl\u00e9e par ph\u00e9nom\u00e8ne de suppression par deux tons (two-tone suppression<\/em>). Par cons\u00e9quent, mesurer une harmonique auriculaire en pr\u00e9sence d’une sonde revient \u00e0 modifier l’amplitude m\u00eame de l’harmonique que l’on pr\u00e9tend mesurer, illustrant une forme de principe d’ind\u00e9termination psychoacoustique.<\/p>\n Enfin, la distinction clinique entre une harmonique auriculaire physiologique normale et les distorsions pathologiques induites par certaines dysfonctions de l’oreille interne demeure parfois floue. Chez certains patients souffrant d’hydrops endolymphatique (maladie de Meni\u00e8re) ou de synaptopathie auditive, des distorsions harmoniques aberrantes apparaissent \u00e0 des intensit\u00e9s tr\u00e8s faibles (d\u00e8s 30 dB SPL), brouillant la fronti\u00e8re entre la physiologie non lin\u00e9aire normale amplificatrice et la dysfonction biom\u00e9canique d\u00e9g\u00e9n\u00e9rative.<\/p>\n Pour \u00e9viter toute ambigu\u00eft\u00e9 conceptuelle, il convient de distinguer rigoureusement l’harmonique auriculaire de plusieurs ph\u00e9nom\u00e8nes psychoacoustiques voisins :<\/p>\n L’harmonique auriculaire repr\u00e9sente une cl\u00e9 de vo\u00fbte conceptuelle pour quiconque \u00e9tudie la physiologie de l’audition et la psychophysique des sensations :<\/p>\n L’harmonique auriculaire est une distorsion subjective g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par les non-lin\u00e9arit\u00e9s de l’oreille interne lorsqu’un son pur est entendu \u00e0 forte intensit\u00e9.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","categories":[459,4562,4578],"tags":[12834,31391,35535,35534,5222,5217],"class_list":["post-21286","psych_term","type-psych_term","status-publish","hentry","category-neurosciences","category-perception-sensorielle","category-psychoacoustique","tag-acoustique","tag-cochlee","tag-distorsion-non-lineaire","tag-harmonique-auriculaire","tag-perception-auditive","tag-psychoacoustique"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/psych_term\/21286","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/psych_term"}],"about":[{"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/psych_term"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/psych_term\/21286\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=21286"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=21286"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=21286"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}2. \u00c9tymologie et origine linguistique<\/h3>\n
3. Prononciation et forme grammaticale<\/h3>\n
4. Explication conceptuelle d\u00e9taill\u00e9e<\/h3>\n
5. D\u00e9veloppement historique<\/h3>\n
6. Fondements th\u00e9oriques<\/h3>\n
7. Composantes cl\u00e9s, types et dimensions<\/h3>\n
\n
8. Exemples et cas illustratifs<\/h3>\n
9. Mesure et \u00e9valuation<\/h3>\n
10. Applications et pertinence pratique<\/h3>\n
11. Recherche et donn\u00e9es empiriques<\/h3>\n
12. Consid\u00e9rations culturelles et interculturelles<\/h3>\n
13. Critiques, d\u00e9bats et limites<\/h3>\n
14. Termes connexes et distinctions<\/h3>\n
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15. R\u00e9sum\u00e9 et points cl\u00e9s<\/h3>\n
\n
R\u00e9f\u00e9rences<\/h2>\n
\n