chapitre iii: la perception auditive chapitre i: le domaine de la perception chapitre ii: la...

CH APITRE III:

LA PERCEPTION AUDITIVE

CHAPITRE I:Le domaine de la perception

CHAPITRE II:La psychophysique

CHAPITRE V:L ’attention

CHAPITRE III:La perception visuelle

CHAPITRE IV:La perception auditive

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

NATURE PHYSIQUE DU SON

PROPAGATION D ’UNE ONDE SONORE

UN

E P

ER

IOD

E

ESPACE

TE

MP

S

Longueur d ’onde

Vibration sonore

Niveau acoustique (dB)

Fréquence (Hz)

Composition spectrale (spectres)

Sensation auditive

Sonie (sone ou phone)

Hauteur tonale (grave, médium, aigu)

Timbre

PHYSIQUE SENSORIEL

COMMENT DEFINIR UN SON ?

NATURE PHYSIQUE DU SON

TEMPS A

Pre

ssio

n s

onor

e

Temps C

Temps A

Temps B

Un cycle vibratoire complet

La fréquence de l ’onde sonore équivaut au nombre de cycles

complétés chaque seconde

Temps

L ’intensité de l ’onde sonore est déterminée par la variation

de pression

TEMPS B

TEMPS C

LA FREQUENCEAmplitude

Temps (1 sec)

FréquenceNombre de cycles d ’oscillation effectués pendant une seconde

exprimée en Hertz (Hz)

Le son D a une fréquence double de la fréquence du son E

Représentation de 5 sons purs d ’amplitude égale

mais de fréquences différentes

6 cycles /seconde

3 cycles /seconde

A)

B)

C)

D)

E)

L ’AMPLITUDEAmplitude

Temps (1 sec)

AmplitudeValeur de la pression maximale

Le son B a une amplitude 5 fois plus petite

que celle du son C

Représentation de 3 sons purs de fréquence égale

mais d ’amplitudes différentes

A)

B)

C)

LES DIFFERENTS TYPE DE SONS

A

t

A

F

Voyelle /i/Périodique

Onde carréPériodique

Son pur

Représentation temporelle Représentation fréquentielle

LES DIFFERENTS TYPE DE SONS

Apériodique

Bruit blancNon périodique

Représentation temporelle Représentation fréquentielle

A

A

F

Son pur

LE THEOREME DE FOURIER

L max

L min 1 F

+

=+3 F 1 F + 3 F

1 F + 3 F + 5 F5 F1 F + 3 F=

Représentation temporelle

1 3 5 7 9F

A

Représentation fréquentielle

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

Vibration sonore

Niveau acoustique (dB)

Fréquence (Hz)

Composition spectrale (spectres)

Sensation auditive

Sonie (sone ou phone)

Hauteur tonale (grave, médium, aigu)

Timbre

PHYSIQUE SENSORIEL

COMMENT DEFINIR UN SON ?

LE CHAMPS AUDIBLE HUMAIN

Seuil de douleur

Limite de risque de perte

Seuil absolu d ’audibilité

MUSIQUE

PAROLE

Traumatisme acoustique

Fréquence (KHz)

Niv

eau

de

pre

ssio

n a

cou

stiq

ue

(dB

SP

L)

10

L ’ECHELLE DES DECIBELS

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Décollage d ’un avion (à une distance de 45m)

Seuil de douleurTonnerre puissant /

Musique rock

Cri

Conversation

Chuchotement

Seuil d ’audibilité à 1000 Hz

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

COMMENT UN SON PEUT EN CACHER UN AUTRE ?

FREQUENCE (Hz)450 700 1000 1600 2500 450 700 1000 1600 2500

Bruit intense

Bruit modéré

Bruit faible Bruit faible

Bruit modéré

Bruit intenseS B

BB

B

BB

S

S S

S

S

BruitSignal

<FS FB

Bruit Signal

>FS FB

MODE D ’ACTIVITE SUR LA MEMBRANE BASILAIRE

Amplitude relative

Distance à partie de la fenêtre ovale (mm)

Les sons de fréquences basses répartissent leur activité

sur presque toute la surface de la membrane basilaire

Les sons de fréquences élevées affectent une portion plus réduite

de la surface de la membrane basilaire

Fréquence(Hz)

50

25

100

200

800

400

1600

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

HAUTEUR FONDAMENTALE

200Hz

SON COMPLEXE SON PUR

200Hz

Tâche:Ajuster le son pur à une hauteur

égale à celle du son complexe

A

F

A

F

CODAGE SPECTRALE: Ancien modèle

Représentation de la propagation d ’une onde sonore le long de la membrane basilaire

BASE

APEX

La position du maximum de cette onde sur la membrane basilaire détermine la hauteur tonale du son

200Hz

SON COMPLEXE SON PUR

200Hz

CODAGE SPECTRAL: Nouveaux modèles

Membrane basilaire

200Hz

Chaque composante spectrale donne lieu à une excitation bien localisée

sur la membrane basilaire

CODAGE TEMPOREL

Onde sonore

Emission des PA Temps

Durée de l ’intervalle entre PA (ms)

408 Hz

0 5 10 15 20 Temps

Effectif

0

20

40

Période = 1 / F

Les intervalles de temps séparant les potentiels d ’action induit par un son dans une fibre auditive sont liées à la période du son.

Fréquence = 408 Hz

EXEMPLE

1/408 = 2.45 ms

On aura un PA toutes les 2.45 ms

LE TIMBRE: Une définition problématique

Américan Standard Association: « Le timbre est l ’attribut de la sensation auditive suivant lequel un auditeur

peut différencier deux sons présentés dans les mêmes conditions et ayant la même sonie et la même hauteur

Enveloppe spectrale Enveloppe temporelle

Temps

Amplitude

Fréquence

Amplitude

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

ORGANISATION SIMULTANEE

MELANGE « CHOUX »

1. Fusion perceptive: Regrouper les informations qui proviennent d ’une même source

2. Ségrégation perceptive: Séparer les informations qui

proviennent de deux sources différentes

Temps(1 division = 10 ms)

Fré

quen

ce (

KH

z)

Temps(1 division = 10 ms)

Fré

quen

ce (

KH

z)

ORGANISATION SEQUENTIELLE

TEMPS

Lier perceptivement à travers le temps les événements successifs émis par la même source et à les séparer d ’événements provenant de sources indépendantes

afin de suivre le message.

LOI DU DESTIN COMMUN

SYNCHRONISME DES ATTAQUES

Son A

Son A ’

Son B

Son C

TEMPS

Fusion perceptive

Ségrégation perceptive

e)

c)b)

d)

a)

LOI DE PROXIMITE

PROXIMITE FREQUENTIELLE ET ORGANISATION SEQUENTIELLE

A) UN FLUX

FR

EQ

UE

NC

E

B) DEUX FLUX

FR

EQ

UE

NC

E

TEMPS

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

LES DIFFERENTE PARTIES D ’UN SON

PARTIE SOUTENUEATTAQUE CHUTE

De façon très schématique on peut décomposer un son en trois parties distinctes

IDENTIFICATION DES SONS D ’INSTRUMENT DE MUSIQUESALDANHA ET CORSO (1964)

1

3

5 6

4

2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

AttaqueSoutenueChuteA+SS+CA+C

A S C A+S S+C A+C

RESULTATSSTIMULI

L ’attaque contiendrait des informations essentielles à une bonne identification

du son !

Rôle de l ’enveloppe temporelle dans l ’identification du timbre

Quel est l ’instrument à partir duquel cet extrait de musique a été joué ?

Il s ’agit d ’un piano dont chaque son a été lu de la fin au début !

Note de pianoà l ’endroit

Note de pianoà l’envers

Temps

Amplitude

IDENTIFICATION DES SONS DE L ’ENVIRONNEMENT: REPP (1987)

P1

P2

P3

A1+ A1 A1-

A2

A3

P = Palme / PalmeA = Palme / Doigts

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

PERCEPTION CATEGORIELLE

Pou

rcen

tage

d ’

iden

tifi

cati

on

Pou

rcen

tage

d ’

iden

tifi

cati

on

Tâched ’identification

Tâche de discrimination

Continuum physique(VOT)/ba/ /ba/

30ms 50ms10ms

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

100

80

60

40

20

0

Stimuli

/ba//pa/

PERCEPTION CATEGORIELLE DES SONS NON-VERBAUX: CUTTING (1982)

Temps de montée de l ’enveloppe

temporelle

Pou

rcen

tage

d ’i

den

tifi

cati

on

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pou

rcen

tage

d ’

iden

tifi

cati

on

Stimuli

100

80

60

40

20

010 30 50 700-20 20-40 40-60 60-80

Pincer Frotter

CATEGORIES PERCEPTIVES AUDITIVES

OBJETS MANUFACTURESOBJETS VIVANTS

Outils Musique

Montre Transport

ExplosionPorte

Animaux Humains

Nature

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

REPRESENTATION PHONOLOGIQUE: Effet stroop

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

PLAN

• I/ QU ’EST-CE QU ’UN SON ?– 1) Nature physique– 2) Comment définir un son ?– 3) Les différents types de sons– 4) Le theorème de Fourier

• II/ CAPACITES SENSORIELLES ET DIMENSIONS PERCEPTIVES– 1) Qu ’est-ce que la psychoacoustique ?– 2) Le champs audible humain– 3) Dimensions perceptives

• III/ L ’ORGANISATION AUDITIVE– 1) L ’organisation simultanée– 2) L ’organisation séquentielle

• IV/ RECONNAISSANCE ET IDENTIFICATION DES OBJETS AUDITIFS– 1) Le timbre comme véhicule de l ’identité des sources sonores– 2) Catégorisation perceptive et représentation sémantique des sources sonores– 3) Représentation phonologique

• V/ PERCEPTION DE LA MUSIQUE

• VI/ CONCLUSIONS

SON

Transduction sensorielle

Organisation auditiveExtraction de la hauteur,

sonie et timbre

Appariement au lexique auditif

Accès au lexique de nom

Construction d ’une image auditive

Reconnaissance/Identification

Structurale Sémantique Phonologique

SENSORIEL

PERCEPTIF

COGNITIF

PROCESSUS DE RECONNAISSANCE AUDITIVE