Ouïe
Parmi nos cinq sens, l'ouïe semble celui qui est le plus propice à révéler l'émotion, la variance et le temps. La transmission des vibrations du milieu aérien au
milieu liquide présent dans la cochlée pose des problèmes de physique dans le détail desquels nous n'entrerons pas. Rappelons
seulement que si une onde acoustique qui se propage dans l'air atteint perpendiculairement la surface d'un lac, par exemple, le
millième de l'énergie seulement est transmis à l'eau, la quasi-totalité étant réfléchie. La perception d'une onde sonore demande
donc un système complexe d'amplification, contenu dans la chaîne physiologique de la perception.
Notre système auditif comporte de nombreuses finesses : Weaver admettait la possibilité de distinguer jusqu'à 64 hauteurs
différentes dans 1/2 ton aux alentours de 1000 Hz. Pour fournir une idée de la mesure de cette sensibilité aux hauteurs, on peut
se référer aux mesures de l'amplitude du mouvement moléculaire ; c'est ainsi que dans le champ moyen des fréquences
audibles, les déplacements du tympan, au seuil de l'audition, avoisinent un millionième de centimètre (mais cette sensibilité est
bien moins bonne pour les fréquences graves et aiguës). Deux seuils sont également importants à signaler pour l'ouïe : l'un
est appelé le temps d'intégration de l'oreille (il varie de 50 à 100 millisecondes
suivant l'intensité), et l'autre le seuil temporel de reconnaissance de la hauteur (qui est défini à 1/100e de seconde en
moyenne). Plus bref, le son perçu n'a pas de hauteur précise et est qualifié par les acousticiens de «claquement». Le rôle du
temps est également essentiel pour la perception des timbres (de la couleur des instruments, par exemple) dans la mesure où une
persistance subsiste toujours après le stimulus qui permet d'apprécier les qualités d'un son. En la matière, les expériences du
physiologiste hongrois Georg von Bekesy ont permis de mesurer la vitesse à laquelle on devait faire décroître un son pour avoir
la même impression subjective que s'il était interrompu instantanément : à la fréquence de 800 Hz, von Bekesy a mesuré une
persistance de 0,14 seconde environ. Cette mesure correspond à la perception de variations rapides d'intensités (battements) ou
de hauteurs (trilles). Au-delà de 6 à 7 vibrations par seconde, ces variations ne sont plus perçues comme distinctes . Enfin
selon l'application du principe d'incertitude, notre perception nous offre un choix entre erreur temporelle et erreur en
fréquence, qui résulte de l'inégalité de Schwarz (∆t * ∆f ≥ k = constante). On peut connaître le signal avec une erreur de temps
donnée si l'on admet une erreur en fréquence suffisante et vice versa. La difficulté de l'interprétation physique est reportée
sur celle du temps et de la fréquence.
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