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PSY 1055. Psychologie de la perception. Localisation sonore, qualité du son et scène auditive. Frédéric Gosselin / Éric McCabe.

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2 PSY Psychologie de la perception. Localisation sonore, qualité du son et scène auditive. Frédéric Gosselin / Éric McCabe

3 Plan du cours Résumé et conclusion du cours de la semaine dernière –Anatomie et physiologie de laudition (oreille et cochlée) –Analyses dans la cochlée (fréquence et amplitude) –Traitements auditifs après la cochlée –Traitement de la voix - un aperçu… On aborde la localisation sonore, la qualité du son et la scène auditive –Pathologies –Localisation –Acoustique architecturale –Scène auditive Codex

4 Résumé Reconnaissance dobjet (fin) 1.Fin de la présentation de la RBC Segmentation en parties (règle des minima + plus proche voisin (ou proximité)) Combinaison segmentation + propriétés non-accidentelles pour identifier géons et relations spatiales entre géons Preuves empiriques : a)Preuve de limportance de la segmentation b)Démonstration de limplication de lidentification des géons dans la reconnaissance dobjet (amorçage avec images complémentaires) Codex 2. Perception superstitieuse -Méthode qui isole la composante descendante (top-down) du traitement visuel -Mise en évidence de lobjet perceptif par corrélation inverse

5 Résumé - Audition 1 (début) 1.Lien vision-Audition : Synesthésie Effet de la vision sur laudition (effet McGurk) Effet de laudition sur la vision (expé de Shams et al., 2000) Codex 2. Son pur et paramètres physique dun son pur: Son pur sinusoïdal = son constitué dune seule fréquence Paramètres physiques : 1)Phase, 2)Fréquence, 3)Amplitude Amplitude en terme de décibel : 20 * log(p / p 0 ) Intensité ne dépend pas que de lamplitude… fréquence aussi 3. Son complexe Son complexe périodique = une fréquence fondamentale + harmoniques successives Effet de la fondamentale absente : tonalité nest pas modifiée tonalité est disponible dans la différence entre harmoniques succesives

6 Résumé - Audition 1 4.Dimensions psychologiques des sons : Intensité Tonalité (hauteur tonale et couleur tonale) Timbre TRÈS IMPORTANT : 1) DISTINGUER DIMENSIONS PHYSIQUES ET PSYCHOLOGIQUES 2) ËTRE CAPABLE DE FAIRE LE LIEN ENTRE PHYSIQUES ET PSYCHOLOGIQUES Codex

7 Plan du cours Retour et conclusion du cours de la semaine dernière –Anatomie et physiologie de laudition (oreille et cochlée) –Analyses dans la cochlée (fréquence et amplitude) –Traitements auditifs après la cochlée –Traitement de la voix - un aperçu… On aborde la localisation sonore, la qualité du son et la scène auditive –Pathologies –Localisation –Acoustique architecturale –Scène auditive Codex

8 La physiologie de laudition

9 Perte dacuité auditive dur doreille sourd

10 Dur doreille –Fait allusion aux personnes atteintes de déficience auditive, dont la perte d'audition est permanente ou variable, qui, avec l'aide d'un appareil, peuvent utiliser leur canal auditif jusqu'à un certain niveau comme moyen d'expression ou de traitement de la langue et de rassemblement d'information. Sourd –Fait allusion aux personnes atteintes de déficience auditive dont la gravité empêche l'utilisation du canal auditif comme principal moyen d'expression ou de traitement de la langue et de l'information. Définitions

11 Perte dacuité auditive de conduction –Loreille externe ou moyenne sont endommagées Bouchon de cire Infection (otitis media–bactérie) Perte dacuité auditive de transduction –Les cellules ciliées sont endommagées Presby acousie (hautes fréquences–age) Perte dacuité induite par le bruit Acouphènes Perte dacuité auditive causé par un endommagement du nerf auditif ou du tronc cérébral Perte dacuité auditive corticale –Amusie Quelques pathologies de laudition

12 Acouphènes Perception de sons en labsence de toute stimulation acoustique provenant de lenvironnement. –Environ au Québec (++ sujets agés); –Souvent associés à dautres pathologies; –en relation avec une altération des cellules ciliées (surtout hautes fréquences) de loreille interne cellules corticales

13 Acouphènes

14 Amusie Définition : Trouble de la cognition musicale observé par exemple dans la reconnaissance des airs familiers Lésions : bilatérales, lobes temporaux Temporal

15 Amusie sans trouble de langage LangageMusique Peretz (1994), C.N. et G.L. +- Peretz (1997), I.R. +- Griffith (1997) +-

16 Données TâchesI.R.Contrôles Musique familièreChoix forcé44.2 %88.8 % Musique non-familièreDiscrimination hauteurs50 %88.1 % Discrimination temporelle50 %96.7 % Reconnaissance50 %86.7 % Pareil/Différent ?

17 Autres intérêts du labo Peretz Organisation cérébrale de la musique Amusie congénitale Émotion et musique …

18 Localisation sonore Horizontale –Indices binauraux Délai interaural Différence dintensité interaurale Verticale Distance

19 Localisation horizontale : délai interaural … et différence d intensité interaurale Le son voyage à environ 300 m/s dans lair; environ 0,18 m sépare nos deux oreilles. Donc 0,18 / 300 = 0,0006 s suffisent pour quun son parcourt la distance entre nos oreilles. On est sensible à des différences interaurales de 0,00001 s (ou 10 microsecondes)! Délai interaural Intensité interaurale Effet dombrage acoustique par la tête Codex

20 0°0° -90° 90° I T

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22 Détecteurs de mouvement (Reichardt) Plus lentement 1 2 Plus vite Codex t1t1 t2t2 t2t2 t1t1 t3t3 Pour signaler mouvement plus lent : Ajouter délai dans le réseau t2t2 t2t2 t3t3 t1t1 t2t2 Pour signaler mouvement plus rapide : Augmenter la distance parcourue t2t2

23 Olives supérieures À droiteAu centre À gauche t0t0 t1t1 Vers le cortex pour signaler que le son venait de la gauche Codex t2t2 t3t3 t3t3 t4t4 t4t4

24 0°0° -90° 90° I T En dessous denviron 1000 Hz, la différence dintensité interaurale ne fonctionne pas; et au-dessus de 1000 Hz, la délai interaural ne fonctionne pas.

25 Localisation sonore Horizontale –Indices binauraux Délai interaural Différence dintensité interaurale Verticale –Indices (monoraux) spectraux Fonction de transfert directionnel Distance

26 Localisation verticale : indices fréquentiels N.B. Fonction de transfert directionnel. (creux à Hz et crête à Hz) (creux de à Hz) (creux à 6 000, et Hz)

27 Indices spectraux.* creux crête = Son reçu FTD Son transmis Avant oreille Après oreille

28 Localisation sonore Horizontale –Indices binauraux Délai interaural Différence dintensité interaurale Verticale –Indices (monoraux) spectraux Fonction de transfert directionnel Distance –Intensité (-6 dB SPL à chaque doublement de la distance) –Spectre fréquentiel (les hautes fréquences sont absorbées par latmosphère) –Parallaxe (sons proches changent de positions plus vite que les sons loins) –Réflexion (multiplication des échos)

29 Localisation sonore Peu de cellules du cortex auditif répondent à des positions précises dans lespace; on observe plutôt de vastes champs récepteurs spatiaux virtuels –Comment fait-on pour localiser les sons aussi précisemment? Des neurones panoramiques (Middlebrooks et al., 1994, 1998) répondraient différemment à de sons occupants des positions précises et différentes dans lespace Certains neurones déclenchent aussitôt quun objet touche la tête, ou est vu ou entendu près de la tête.

30 Privation visuelle prolongée: deux écoles de pensée Les aveugles sont handicapés dans leurs perceptions de lespace, puisque la vision est nécessaire à la calibration spatiale (Axelrod, 1970) Les aveugles compensent via les autres sens, leur permettant ainsi de développer un concept adéquat de lespace (Rice, 1970)

31 Perception auditive: méthodologie générale Stimuli: –bruits blancs (40 db, 30 ms) Tâche: –chambre anéchoïque –discrimination entre plusieurs sources sonores

32 Conclusions de létude de Lessard et al. (1998) Dans une tâche de localisation de sons en écoute binaurale, les aveugles congénitaux (AC) montrent des performances équivalentes à celles des sujets voyants (SV) En écoute monaurale, les AC montrent des performances supérieures à celles des SV

33 Étude de Leclerc et al. (2000) But: déterminer les bases électrophysiologiques des performances obtenues dans létude de Lessard et al. en analysant les composantes N1 ( ms) et P3 ( ms) des PEA (Potentiels Évoqués Auditifs) Amplitude (µV) Latence (ms) P3 N1

34 Blind Sighted Fz Cz Pz ms Oz Amplitude (µV) P3 N1 P3 N1 Résultats Oz = occipital = « aires visuelles »

35 Distribution de la composante N1 Différence significative d activation en Oz Activation Cz Oz

36 Distribution de la composante P3 Activation Pz Oz Différence significative d activation en Oz et Pz

37 Conclusions La distribution de la N1 chez les aveugles suggère un traitement du stimulus auditif dans les aires occipitales, dites visuelles La P3 est généralement liée à la détection dune cible, et reflète une forme de traitement cognitif. Le recrutement des aires occipitales pour la détection dune cible sonore chez les aveugles, suggère donc une utilisation fonctionnellement différente de ces aires normalement dites visuelles Supporte lhypothèse dune réorganisation nerveuse du cortex déafférenté et sa prise en charge par les fonctions résiduelles, dont la modalité auditive

38 Acoustique architecturale Sons directs et indirects Lacoustique architecturale étudie essentiellement comment les sons indirects modifient la qualité des sons quon entend dans une pièce –Absorbtion des murs, du plancher et du plafond. –Taille et forme de la pièce Temps de réverbération : t pour -60 dB –Symphony Hall in Boston = 2 s (1,5 s pour lopéra) Temps dintimité : t entre son direct et premier son indirect –20 ms Proportion de basses fréquences = basses f. réfléchies / moyenne f. réfléchies –Élevée Facteur despace : sons réfléchis / sons –Élevé

39 Scène auditive Comment fait-on pour segmenter les sons complexes en leurs parties? Cest le problème de lanalyse de la scène auditive.

40 Ségrégation et groupement auditif Proximité dans lespace Proximité temporelle Similarité du timbre (9) Similarité de la tonalité (1, 3, 8) Expérience (sur Deutsch) Bonne continuité Etc.


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