Alfred Tomatis a consacré l'essentiel de sa vie professionnelle à étudier les processus liant l'écoute au langage. Son père, Humbert Tomatis est chanteur professionnel, basse noble à l'opéra de Paris. Conjuguant le goût pour le chant et la musique qu'il a hérité de sa famille et les intérêts de sa pratique clinique, il se passionne pour les relations existant entre l'oreille et la voix.
Dès 1947, il entreprit des recherches dans les domaines de l’audiologie et de la phonologie qui aboutirent à la formulation d’un certain nombre de lois qui portent désormais le nom d’Effet Tomatis (communication de Mr. Husson à l'Académie des sciences et à l’Académie de médecine en 1957). Ces découvertes approfondissent les liens étroits qui existent entre l’oreille, la voix et le système nerveux. Cette découverte est à la base de la méthode qui porte son nom et qui est appliquée dans les Centres Tomatis dans le monde.
Le Pr. Tomatis prétend avoir démontré qu'en modifiant les facultés auditives d'un sujet, on obtenait la transformation du comportement et du langage. À cet effet, il a mis au point un appareil spécifique: l'Oreille Electronique à précession. Il est aussi à l’origine d'une discipline qu’il a nommée l’Audio-Psycho-Phonologie…
Alfred Tomatis définit les trois lois de l’Effet Tomatis, pour «optimiser la capacité de communication dont chacun dispose, en donnant ou redonnant au sujet, le plus rapidement possible, sa pleine autonomie».
La base de sa théorie se trouve dans deux séries d'observations. En tant qu'oto-rhino-laryngologiste et fils de chanteur. il eut à traiter des artistes dont la voix s'était brisée. Mais, à la même époque, il dirigeait le Laboratoire d'Acoustique des Arsenaux de l'Aéronautique. Il y examinait les personnes qui avaient eu l'audition détériorée en travaillant sur les bancs d'essais des réacteurs supersoniques pour savoir s'il fallait les indemniser et, simultanément, il remarquait assez souvent une déformation très nette de la voix. Il se demanda si l'audition endommagée n'était finalement pas la cause des perturbations de la voix, même dans le cas des chanteurs. En effet, un grand ténor monte à 110,120 et même 130 dB ! Ce qui donne à peu près 150 dB dans le crâne. Or, un réacteur ATAR, au sol fait 132 dB : il n'y a pas la même énergie, mais il y a la même intensité de sortie. Approfondissant ses observations, Alfred Tomatis trouve un parallélisme entre l'examen audiométrique d'un sujet et la courbe d'enveloppe de l'analyse spectrale de sa voix ; il démarre alors une série d'expérimentations portant sur les réactions et les contre-réactions de l'audition sur l'émission vocale.
Il utilisa pour cela deux montages :
-l'un permettant de visualiser la décomposition harmonique des sons émis (analyse spectrale) par l'intermédiaire d'un micro et d'un analyseur
-l'autre donnant la possibilité de modifier à loisir l'audition du sujet soumis à l'expérience ; sa voix étant captée par un 2 micro suivi d'un amplificateur dont les caractéristiques de réponse au niveau des écouteurs portés par le sujet sont modifiables grâce à un jeu de filtres (passe-haut / passe-bas / passe-bande), permettant ainsi de faire varier la manière d'entendre du sujet et, par conséquent, sa façon de se contrôler.
L'importance extraordinaire des contre-réactions qui surgissent alors autorisait A.Tomatis à affirmer qu'il existe un véritable circuit fermé d'auto-information dont le capteur de contrôle, lors de l'émission au niveau des organes phonatoires, n'est autre que l'oreille, et que toute modification imposée à ce capteur entraîne instantanément une modification considérable du geste vocal, facile à déceler visuellement, auditivement, en tous les cas physiquement contrôlable sur le tube cathodique de l'analyseur.
Ainsi, étant assuré qu'un mode d'expression vocalique propre à un conditionnement de l'ensemble de l'appareil phonatoire s'extériorisant par un geste vocal connu, répond à une manière d'entendre déterminée par un conditionnement plus ou moins complexe de l'ensemble de l'appareil auditif ; étant assuré en outre que toute modification de cette manière d'entendre engendre un nouveau geste phonatoire, Alfred Tomatis transforma le conditionnement défectueux par un nouveau conditionnement calculé sur la base d'une courbe de réponse auditive idéale (celle d'un grand professionnel de la voix, par exemple).
Dès les premières séances, il constata qu'il subsistait une rémanence temporaire de ce nouvel état ; et au bout d'une certaine période d'entraînement, elle devient permanente.
Pour réaliser pratiquement ce processus, A.Tomatis mit au point un appareil que l'on appellera par la suite oreille électronique à effet Tomatis.