PSY 1055. Psychologie de la perception. Localisation sonore, qualit

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PSY 1055. Psychologie de la perception.Localisati
on sonore, qualité du son et scène auditive.

• Frédéric Gosselin / Éric McCabe

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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

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Résumé Reconnaissance dobjet (fin)

• 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
• Preuve de limportance de la segmentation
• Démonstration de limplication de
  lidentification des géons dans la reconnaissance
  dobjet (amorçage avec images complémentaires)

• 2. Perception superstitieuse
• Méthode qui isole la composante descendante
  (top-down) du traitement visuel
• Mise en évidence de lobjet perceptif par
  corrélation inverse

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Résumé - Audition 1 (début)

• Lien vision-Audition
• Synesthésie
• Effet de la vision sur laudition (effet McGurk)
• Effet de laudition sur la vision (expé de Shams
  et al., 2000)

• 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 / p0)
• 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

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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

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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

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La physiologie de laudition
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Perte dacuité auditive
dur doreille
sourd
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Définitions

• 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.

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Quelques pathologies de laudition

• Perte dacuité auditive de conduction
• Loreille externe ou moyenne sont endommagées
• Bouchon de cire
• Infection (otitis mediabactérie)
• Perte dacuité auditive de transduction
• Les cellules ciliées sont endommagées
• Presby acousie (hautes fréquencesage)
• 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

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Acouphènes

• Perception de sons en labsence de toute
  stimulation acoustique provenant de
  lenvironnement.
• Environ 600 000 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

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Acouphènes
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Amusie

• Définition Trouble de la cognition musicale
  observé par exemple dans la reconnaissance des
  airs familiers
• Lésions bilatérales, lobes temporaux

Temporal
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Amusie sans trouble de langage
Langage Musique
Peretz (1994), C.N. et G.L. -
Peretz (1997), I.R. -
Griffith (1997) -
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Données
Tâches I.R. Contrôles
Musique familière Choix forcé 44.2 88.8
Musique non-familière Discrimination hauteurs 50 88.1
Discrimination temporelle 50 96.7
Reconnaissance 50 86.7
Pareil/Différent ?
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Autres intérêts du labo Peretz

• Organisation cérébrale de la musique
• Amusie congénitale
• Émotion et musique

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Localisation sonore

• Horizontale
• Indices binauraux
• Délai interaural
• Différence dintensité interaurale
• Verticale
• Distance

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Localisation horizontale délai interaural et
différence d intensité interaurale
Délai interaural
? 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)!
Effet dombrage acoustique par la tête
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0
-90
90
20
(No Transcript)
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Détecteurs de mouvement (Reichardt)
t1
t2
t2
1
2
22
Olives supérieures
À droite
Au centre
À gauche
2
2
2
1
1
1
1
1
1
t0
23
0
-90
90
En dessous denviron 1000 Hz, la différence
dintensité interaurale ne fonctionne pas et
au-dessus de 1000 Hz, la délai interaural ne
fonctionne pas.
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Localisation sonore

• Horizontale
• Indices binauraux
• Délai interaural
• Différence dintensité interaurale
• Verticale
• Indices (monoraux) spectraux
• Fonction de transfert directionnel
• Distance

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Localisation verticale indices fréquentiels
(creux de 8 000 à 10 000 Hz)
(creux à 10 000 Hz et crête à 13 000 Hz)
(creux à 6 000, 11 000 et 14 000 Hz)
N.B. Fonction de transfert directionnel.
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Indices spectraux
Avant oreille
Son reçu
.
crête
FTD
creux

Son transmis
Après oreille
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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)

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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.

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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)

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Perception auditive méthodologie générale

• Stimuli
• bruits blancs (40 db, 30 ms)
• Tâche
• chambre anéchoïque
• discrimination entre plusieurs sources sonores

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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

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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
  (50-150 ms) et P3 (250-400 ms) des PEA
  (Potentiels Évoqués Auditifs)

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Résultats
P3
Amplitude (µV)
Fz
N1
P3
12
8
Amplitude (µV)
4
Cz
-4
N1
-8
P3
12
Pz
8
Amplitude (µV)
4
-4
N1
-8
P3
12
Oz
8
Amplitude (µV)
4
100
200
300
400
500
ms
-4
N1
-8
Oz occipital  aires visuelles 
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Distribution de la composante N1
Activation Cz Oz
Différence significative d activation en Oz
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Distribution de la composante P3
Activation Pz Oz
Différence significative d activation en Oz et
Pz
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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

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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

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