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Physics with Thomas

L'oreille et le seuil d'audition · zéro décibel n'est pas le silence

Durée 5:38Sur YouTube

Zéro décibel n'est pas le silence. C'est le seuil d'audition à 1000 hertz : le son le plus faible de cette fréquence qu'un être humain entend tout juste, et le zéro de l'échelle des décibels y est fixé. Comme l'oreille n'est pas aussi sensible à chaque fréquence, entre 500 et 5000 hertz on entend même des sons sous zéro décibel.

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Zéro décibel, ce n'est pas le silence. C'est le son le plus faible de mille hertz qu'un être humain entend tout juste, et c'est là qu'on a fixé le zéro de l'échelle des décibels.

Vous suivez d'abord le son dans l'oreille : le conduit auditif, le tympan, les trois osselets et la cochlée, où les cellules ciliées décomposent le son en fréquences. Puis la plage d'audition, d'environ vingt à vingt mille hertz, avec un son qui monte pour que vous entendiez vous-même où se trouve votre limite haute (mettez un casque pour cela). Ensuite le seuil d'audition et le seuil de douleur, et pourquoi ce sont des courbes et non des lignes droites : l'oreille n'est pas aussi sensible à chaque fréquence. Enfin vous lisez le diagramme. Un son de trente décibels s'entend sans effort à mille hertz, et pas du tout à cinquante hertz.

Pour la physique au lycée, dans le chapitre sur le son. À mi-parcours il y a deux questions et un silence : mettez la vidéo en pause à ce moment et réfléchissez d'abord par vous-même.

Dans cette vidéo

  1. 0:00Zéro décibel ou silence
  2. 0:15Du pavillon de l'oreille au cerveau
  3. 0:55De vingt à vingt mille
  4. 1:47Le son le plus faible que vous entendez tout juste
  5. 2:15Pourquoi cette limite n'est pas une ligne droite
  6. 2:55Le haut de la plage
  7. 3:30Le même nombre, deux réponses
  8. 4:06Résumé
  9. 4:36Les deux questions
  10. 4:52Les réponses
  11. 5:19Conclusion

L'explication complète, par écrit

Zéro décibel ou silence

0:00Zéro décibel. Et le silence complet. Lequel des deux est le plus faible ? Ne calcule pas, choisis simplement. La plupart des gens disent que c'est pareil. Ce n'est pas le cas.

Du pavillon de l'oreille au cerveau

0:15Tout ce qui produit un son vibre, et cette vibration se propage dans l'air. Ton oreille en capte une part, et ce qui s'y passe décide de tout ce qui suit. L'onde suit ton canal auditif jusqu'à ton tympan, qui se met à vibrer aussi. Trois petits os transmettent la vibration à l'oreille interne, un conduit enroulé rempli de liquide.

0:36Des milliers de cellules ciliées s'y trouvent et bougent avec. Elles transforment ce mouvement en signaux électriques, et le nerf auditif les porte jusqu'à ton cerveau. Chaque cellule ciliée réagit à sa propre fréquence. Ton oreille décompose donc le son avant que quoi que ce soit n'atteigne ton cerveau.

De vingt à vingt mille

0:56Là où il n'y a plus de cellule ciliée, tu n'entends plus rien. Ton oreille a donc une plage, avec une limite basse et une limite haute, et tu peux entendre toi-même où s'arrête le tien. En bas, la limite est d'environ vingt hertz. En dessous, tu le sens peut-être encore, mais tu ne l'entends pas.

1:13En haut, elle est d'environ vingt mille hertz, et cette limite haute baisse toute ta vie. Voici maintenant un son qui monte. Retiens le nombre où il disparaît pour toi. Cela ne marche qu'avec un casque sur les oreilles. Où s'est-il arrêté pour toi ?

1:40Et ça voudrait dire quoi si quelqu'un à côté dit un nombre bien plus bas ?

Le son le plus faible que vous entendez tout juste

1:47Passons au bas, où se trouve le zéro décibel du début. Prends un son de mille hertz et rends-le de plus en plus faible, jusqu'à ce que tu ne l'entendes tout juste plus. Pile là se trouve le seuil d'audition. L'échelle des décibels est fixée là-dessus.

2:04Zéro décibel n'est pas le silence, c'est ce point : le son le plus faible de mille hertz qu'un être humain peut encore entendre. Quelqu'un a placé le zéro de l'échelle à cet endroit.

Pourquoi cette limite n'est pas une ligne droite

2:16Ton oreille n'est pas aussi sensible à chaque fréquence. Mets la fréquence à l'horizontale et le niveau d'intensité sonore à la verticale, et trace à quel point un son peut être faible avant d'être inaudible. Pas une ligne droite : une vallée.

2:31Au fond de cette vallée, entre cinq cents et cinq mille hertz, ton oreille est à son meilleur. Si bien que là, tu entends des sons qui sont en dessous de zéro décibel. Sur les bords, la courbe monte en pente raide : un grondement grave doit être beaucoup plus fort pour que tu le remarques.

2:51Cette vallée contient pile tout ce qui sert aux gens à se parler.

Le haut de la plage

2:56Un instrument de mesure a aussi une limite haute, et la tienne s'appelle le seuil de douleur : au-delà, le son fait mal. À mille hertz, il se situe vers cent vingt décibels. Elle aussi est une courbe, pour la même raison que celle du bas. Entre ces deux lignes se trouve tout ce que tu peux entendre : ta plage de mesure, et elle est un peu différente pour chacun.

3:18Voici un point sur le diagramme : un son de cinquante hertz, à un niveau de trente décibels. Est-ce que tu l'entends, ou pas ?

Le même nombre, deux réponses

3:30Non. Ce point est sous la ligne du bas, donc tu n'entends pas ce son. Il arrive bien à ton oreille, simplement tu ne le remarques pas. Place ce même point à mille hertz. Trente décibels, exactement le même nombre, et là tu l'entends sans effort.

3:47Si tu as dit « oui, car trente dépasse zéro », alors tu as lu le seuil comme une ligne droite. Ce n'est pas une ligne, c'est une vallée. Voici comment lire ce diagramme : cherche la fréquence, monte jusqu'au niveau, et regarde si ce point est entre les deux lignes.

Résumé

4:06Trois choses, et avec elles tu lis n'importe quel diagramme de la plage d'audition. Un : ton oreille décompose le son en fréquences, et la plage va à peu près de vingt à vingt mille hertz. Deux : zéro décibel n'est pas le silence. C'est le son le plus faible de mille hertz qu'un être humain entend encore, et c'est là-dessus qu'on a fixé l'échelle.

4:27Trois : seuil d'audition et seuil de douleur sont courbes, car ton oreille n'est pas aussi sensible partout. Entre les deux se trouve ta plage de mesure.

Les deux questions

4:37Deux questions. Question un : pourquoi le seuil d'audition est-il courbe et pas droit ? Deuxième question : quelqu'un dit qu'un son de dix décibels est toujours trop faible pour être entendu. Est-ce vrai ?

Les réponses

4:53Un : car ton oreille n'est pas aussi sensible à chaque fréquence. Au milieu de ta plage d'audition, tu entends encore un son très faible, sur les bords il doit être beaucoup plus fort. La deuxième : non, cela dépend de la fréquence. Vers mille hertz, tu entends très bien dix décibels, à cinquante hertz tu n'entends rien.

5:14Le même niveau, deux réponses, et donc il te faut aussi la fréquence.

Conclusion

5:20Tu sais maintenant lire si un son est dans ta plage d'audition. Cette plage rétrécit, et en général tu ne remarques rien pendant que ça se produit. Sur la chaîne, il y a une vidéo à part sur la façon dont ça marche et combien de temps tu peux rester quelque part.

Questions fréquentes

0 dB, est-ce la même chose que le silence ?

Non. Zéro décibel est le son le plus faible de 1000 hertz qu'un être humain peut tout juste entendre. Le zéro de l'échelle des décibels a été placé là volontairement. Le silence n'a pas de valeur en décibels dans ce sens, et il existe même des sons sous zéro décibel.

Quelle est la plage d'audition de l'être humain ?

En gros de 20 à 20 000 hertz. Sous 20 hertz, on peut parfois encore sentir les vibrations, mais pas les entendre. La limite haute baisse toute la vie, si bien que chez les adultes elle se situe en général nettement sous 20 000 hertz.

Pourquoi le seuil d'audition est-il une ligne courbe ?

Parce que l'oreille n'est pas aussi sensible à chaque fréquence. Entre environ 500 et 5000 hertz, on entend encore des sons très faibles, même sous zéro décibel. Pour les sons graves et aigus, le son doit être bien plus fort pour qu'on le remarque, donc la courbe y monte en pente raide.

Entend-on toujours un son de 30 dB ?

Non, cela dépend de la fréquence. À 1000 hertz, 30 décibels est bien au-dessus du seuil d'audition et on l'entend sans effort. À 50 hertz, 30 décibels est sous le seuil et on n'entend rien. Penser que 30 est plus que 0 et donc audible, c'est lire le seuil comme une ligne droite.

Où se situe le seuil de douleur ?

À 1000 hertz, vers 120 décibels. Le seuil de douleur est lui aussi une courbe, pour la même raison que le seuil d'audition. Tout ce qui se trouve entre ces deux lignes forme la plage d'audition.

Trente décibels ne sont pas toujours audibles. Cherchez d'abord la fréquence.

Dans la prochaine vidéo : pourquoi les lésions auditives ne font pas mal tout de suite, et combien de temps vous pouvez rester quelque part.

Physics with Thomas fait des explications de physique pour le secondaire. Aucun mot à l'écran, donc ce que vous voyez fonctionne dans toutes les langues.

Dans cette série

À propos de moi

Thomas Schuurmans

Je m'appelle Thomas Schuurmans, et j'ai une passion pour la physique et pour comprendre pourquoi les choses fonctionnent comme elles fonctionnent. Ce que je veux, c'est amener les jeunes à demander plus souvent « pourquoi ? » et « comment ça marche ? », et leur donner les outils de la physique d'une manière simple et visible.

J'ai obtenu mon diplôme de physique appliquée à l'université de technologie de Delft en 2003. Ensuite j'ai passé plus de vingt ans hors de l'enseignement : d'abord à TNO, l'institut néerlandais de recherche appliquée, puis dans une agence de design, et enfin en fondant Proportion Global, avec qui je travaille sur des questions d'innovation en Afrique, en Amérique latine et en Asie du Sud. Ce travail ressemble à la physique plus qu'on ne le croit : ne pas partir d'une solution, mais comprendre d'abord ce qui se passe, essayer, se tromper, et regarder à nouveau.

Depuis 2026 j'enseigne la physique au collège et au lycée, et j'ai commencé un master à l'université d'Amsterdam pour obtenir mon habilitation complète. C'est là que j'ai appris que l'attention réelle d'un élève pour une matière nouvelle dure environ sept minutes. Et mon défaut, justement, c'est de raconter trop d'histoires à côté du sujet.

De là est née l'idée : des vidéos qui expliquent un seul sujet, de façon nette et visuelle, dans ces sept minutes. Je les fais pour mes propres élèves. Ensuite je les publie, parce qu'une bonne explication devrait être à portée de tous ceux qui en ont besoin, où que vous viviez et quelle que soit la langue dans laquelle vous pensez et parlez.