P2: Perception auditive

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1 P2: Perception auditive Daniel Pressnitzer Laboratoire des Systèmes Perceptifs, CNRS & Département d études cognitives, Ecole normale supérieure 29 rue d Ulm, Paris cedex 05 daniel.pressnitzer@ens.fr

2 Plan du cours I. Bases, méthodes et concepts acoustique, psychophysique, physiologie II. Caractéristiques élémentaires et applications champ audible, masquage, bande critique, non-linéarités, MP3, implants III. Attributs perceptifs sonie, hauteur, timbre IV. Analyse des scènes auditives organisation auditive, musique V. Etudes en cours mémoire auditive, effets de contexte

3 Plan du cours I. Bases, méthodes et concepts acoustique, psychophysique, physiologie II. Caractéristiques élémentaires et applications champ audible, masquage, bande critique, non-linéarités, MP3, implants III. Attributs perceptifs sonie, hauteur, timbre IV. Analyse des scènes auditives organisation auditive, musique V. Etudes en cours mémoire auditive, effets de contexte

4 I.1 Acoustique Une seule réalité physique Mais multitude de représentations

5 I.1 Acoustique Représentation temporelle: pression au cours du temps Représentation spectrale: contenu fréquentiel Représentations temps/fréquence

6 I.1 Acoustique Théorème de Fourier Tout son peut être décomposé comme somme de sons purs Review: Hartmann, 1997

7 Son pur I.1 Acoustique

8 Son complexe I.1 Acoustique

9 I.1 Acoustique Représentation temps/fréquence

10 I.1 Acoustique Représentations Existence de plusieurs représentations équivalentes Prise en compte de la perception?

11 Représentations I.1 Acoustique

12 Plan du cours I. Bases, méthodes et concepts acoustique, psychophysique, physiologie II. Caractéristiques élémentaires et applications champ audible, masquage, bande critique, non-linéarités, MP3, implants III. Attributs perceptifs sonie, hauteur, timbre IV. Analyse des scènes auditives organisation auditive, musique V. Etudes en cours mémoire auditive, effets de contexte

13 I.2 Psychophysique Introduction Lien entre expérience subjective et description physique Limites de l introspection Besoin de méthodes expérimentales rigoureuses

14 I.2 Psychophysique Introduction La «science exacte des relations fonctionnelles ou relations de dépendance entre le corps et l esprit»

15 Seuil de détection I.2 Psychophysique Mesure de la plus petite intensité physique détectable

16 Seuil de détection I.2 Psychophysique Fonction psychométrique Seuil défini de façon statistique

17 Loi de Fechner I.2 Psychophysique Lien entre mesure physique et échelle de sensation S = f(φ)

18 Loi de Fechner I.2 Psychophysique Mesure de seuil différentiel

19 Loi de Fechner I.2 Psychophysique Hypothèse: unité de sensation = 1 seuil différentiel Si Δφ/φ=cte (loi de Weber), S ~ log(φ)

20 I.2 Psychophysique Théorie de la détection du signal Modèle de décision Distingue discriminabilité de critère Référence: Macmillan & Creelman, 2005

21 I.2 Psychophysique Théorie de la détection du signal Référence: Macmillan & Creelman, 2005

22 I.2 Psychophysique Théorie de la détection du signal Référence: Macmillan & Creelman, 2005

23 I.2 Psychophysique Théorie de la détection du signal

24 I.2 Psychophysique Théorie de la détection du signal

25 I.2 Psychophysique Théorie de la détection du signal

26 I.2 Psychophysique Autres outils Estimation directe Loi de Stevens: S ~ A φ k

27 I.2 Psychophysique Autres outils Méthode adaptative

28 I.2 Psychophysique Conclusion La méthode de mesure peut influencer le type de loi -> une variable expérimentale de plus

29 Plan du cours I. Bases, méthodes et concepts acoustique, psychophysique, physiologie II. Caractéristiques élémentaires et applications champ audible, masquage, bande critique, non-linéarités, MP3, implants III. Attributs perceptifs sonie, hauteur, timbre IV. Analyse des scènes auditives organisation auditive, musique V. Etudes en cours mémoire auditive, effets de contexte

30 I.3 Physiologie Sytème auditif périphérique Oreille externe, moyenne, et interne

31 I.3 Physiologie Oreille externe Forme unique à chaque personne Pavillon + conduit : +15 db 2kHz Sert à la localisation des sons

32 I.3 Physiologie Oreille moyenne 1. Marteau 2. Enclume 3. Etrier 4. Tympan 5. Fenêtre ronde 6. Trompe d'eustache Tympan/étrier: +25 db 1-3 khz Réflexe stapédien

33 Oreille interne I.3 Physiologie

34 I.3 Physiologie La cochlée 1. Canal cochléaire 2. Rampes vestibulaire 3. Rampe tympanique 4. Ganglion spiral 5. Nerf cochléaire Membrane basilaire

35 Membrane basilaire I.3 Physiologie

36 Membrane basilaire I.3 Physiologie Codage tonotopique

37 I.3 Physiologie Die Lehre von den Tonempfindungen als Physiologische Grundlage für die Theorie der Musik (1877)

38 I.3 Physiologie

39 Organe de Corti I.3 Physiologie

40 I.3 Physiologie Organe de Corti Cellules ciliées externes Cellule ciliée interne

41 Cellules ciliées I.3 Physiologie

42 Cellules ciliées internes I.3 Physiologie Transduction Accrochage à la phase Codage temporel

43 Cellules ciliées externes I.3 Physiologie Electromotilité Ashmore, Physiol. Rev. 88: , 2008

44 Cellules ciliées externes I.3 Physiologie Electromotilité Mécanisme actif amplification et sélectivité

45 I.3 Physiologie Traumatismes acoustiques

46 I.3 Physiologie Nerf auditif fibres afférentes Type 1: 90%, cellules ciliées internes Type 2: 10%, cellules ciliées externes 1500 fibres efférentes

47 I.3 Physiologie Nerf auditif Fréquences caractéristique dépendant de tonotopie

48 I.3 Physiologie Nerf auditif Accrochage à la phase Limité en fréquence

49 I.3 Physiologie Nerf auditif Plusieurs types de fibres

50 I.3 Physiologie Conclusion

51 I.3 Physiologie Conclusion S. Shamma A. de Cheveigné