Audition 1: Bases physiques et physiologiques Flashcards
Caractéristiques de l’onde sonore
SON = changement de pression dans l’air
ONDE SONORE = patron de ces changements de pressions dans l’air
SON PUR = le patron de ces changements de pression se décrit par une formule mathématique; sinusoïde
Rares dans environnement
SONS COMPLEXES: parole, musique, beaucoup variations
1) Amplitude : Force des variations de la pression de l’air produite par le son (La caractéristique psychologique (perçue) associée est l’intensité (sonie)).
- Rapport + faible/+ forte perçue: 1-10 millions
- échelle dB SPL: relative, log
2) Fréquence: nombre de cycles par secondes (Hz). (La caractéristique psychologique associée à la fréquence est la hauteur tonale (“pitch”, tonie))
- Audible = 20 à 20kHz
- aigu et grave
- fréquence + basse, + grande longueur d’onde
Longueur d’onde: distance linéaire entre deux compressions successives, déterminée par vitesse de propagation (dépend du milieu).
3)Forme de l’onde: Forme des variations de la pression de l’air à travers le temps. (La caractéristique psychologique est le timbre.)
Volume: impression qu’un son remplit + ou – espace
- semble + grand si intensité augmente
- semble + grand si son grave
Densité du son: semble + ou – compact/dur
-son fort avec hautes fréquences semble + dense
Théorie de Fourier
Son complexe peut être décomposé par ondes de différentes fréquences, qui vont former l’harmonique fondamentale, puis les harmoniques
- Fréquence fondamentale: onde sinusoïdale de + basse fréquence produite par l’analyse de Fourier, détermine hauteur perçue
- Harmoniques: ondes sinusoïdales dont fréquence est un multiple de fondamentale.
Spectre de Fourier: caractérise son complexe, à quel point chaque harmonique présente dans fondamentale
Oreille externe
Rôle: Capter l’énergie sonore
1) Pavillon:
- recueille ondes sonores
- dirige vers canal auditif
- amplifie sons (surtout 1,5-7kHz)
- localisation dans direction des sons
2) Canal auditif:
- 2,5-3cm du pavillon au tympan, d=0,75 cm
- glandes sécrétant sérumen (barrière contre particules étrangères)
3)Tympan:
-1e structure de l’oreille qui réagit au son par des vibrations causées par variations de pression de l’air ambiant.
-70mm2 de surface
-Résonance: Une partie de l’énergie sonore est réfléchie par le tympan.
-L’énergie sonore dont fréquence proche de fréquence de résonance du canal auditif est amplifiée par résonance donc + facile à détecter.
Fréquence de résonance: 3000 - 4000 Hz
Fourchette des fréquences amplifiées: 2000 - 6000 Hz.
Oreille moyenne
Rôles:
- Transmettre É sonore aux récepteurs
- amplifier signal mécanique produit par vibrations tympan (air->eau)
vibrations tympan->osselets: marteau, enclume, étrier -> fenêtre ovale
Amplification
1) surface: grande surface tympan -> petite surface fenêtre ovale (x18)
2) Levier: attachement osselets (x1.3)
Réflexe de sursaut acoustique: muscles attachés au marteau et étrier contractent en 30-50ms pour réduire vibrations si son>80dB
Oreille interne
Rôle: Effectuer la transduction (signal sonore-> influx nerveux)
Cochlée:
-d=4mm
-divisée par partition cochléaire: rampe vestibulaire et rampe tympanique (reliées par hélicotréma)
-canal cochléaire:
Tube membraneux où circule endolymphe
Délimité par membranes de Reissner et basilaire
Structures internes pour transduction: organe de Corti et membrane tectoriale
Mécanisme:
- mouv mécaniques causent changements de pression de périlymphe
- vibration->mouv haut-bas de cochlée
- mouv haut-bas de l’organe de Corti et latéral de membrane tectoriale
- cils des cellules ciliées plient
- > transduction
Transduction mécano-électrique
- mouv cil
- mouv autres cils
- tension crée ouverture canaux K
- dépolarisation=influx nerveux
- entrée ions Ça
- relâchement neurotransmetteurs
- stimulation nerf auditif
rapide: 10 millionième de seconde
Représentations de la fréquence des sons
1)Code spatial: fréquence sonore interprétée par neurones situés à des localisations différentes dans la structure auditive.
- vibrations causent mouv de membrane basiliaire en vague:
a) 3-4x + étroite à base qu’à l’apex
b) 100x + rigide - > DONC moment quand env de l’onde atteint max dépend de fréquence (max de déplacement de cellules ciliées=max influx)
- si proche de base: haute fréquence
- si proche de apex: basse fréquence
- > tonotopie aussi dans cerveau
2) Code temporel: fréquence sonore interprétée par fréquence des influx nerveux produits par le stimulus. Neurones se synchronisent et représentent la fréquence du stimulus - Différence interaurale de temps: son atteint 1 oreille avant. + pour basses fréquences
- Différence interaurale d’intensité: son a + forte intensité à 1e oreille car perte selon distance. + pour hautes fréquences
Voies auditives
1-nerf auditif (nerf coochléaire cranien VIII) effectue 1e synapse au niveau du noyau cochléaire
2-signal nerveux transmis au noyau olivaire supérieur (détecteur de coïncidences), au colliculus inférieur (détecteur de changement d’amplitude), au corps genouillé médian (CGM) du thalamus, et enfin au cortex auditif primaire (aire A1).
3-En retour, A1 envoie beaucoup connexions descendantes vers le CGM.
partage informations:
- chaque noyau cochléaire projette vers noyaux olivaires supérieurs D et G
- connexions entre colliculi inférieurs D et G
- > chaque H reçoit informations des 2 oreilles, mais oreille contro ++
Cortex auditif
-cortex primaire au-dessus de secondaire, séparés par fissure latérale
A1
-devant à derrière: correspond apex de cochlée (basses f) à base (hautes f)
A2: ceinture et périceinture
projections de A1-> ceinture->périceinture
traitement de + en + complexe, hiérarchique
Psychoacoustique
perception de l’intensité sonore principalement déterminée par l’amplitude, mais dépend aussi de fréquence, durée et présenté seul ou son après
Courbe d’audibilité:
illustre seuil auditif absolu à travers fréquences audibles- varie en fonction de la fréquence.
seuil le plus bas: fréquences de 2000-6000 Hz (amplifiées par la résonance du canal auditif)
Aire de réponse auditive:
l’ensemble des sons audibles, entre la courbe d’audibilité et le seuil de sensation (douloureux et peuvent endommager le système auditif)
Courbe d’isosonie:
amplitude physique pour produire un son d’intensité subjective constante selon fréquences audibles
+ intensité élevée, + courbe plate -> sensibilité s’égalise à travers fréquences + amplitude augmente
->perception intensité dépend aussi de durée
(intégration temporelle 100-200ms)
sons<200ms présentés avec + grande intensité pour perception = à sons + long
relation logarithmique entre intensité physique et perçue (une courbe/fréquence)
relation en s de intensité perçue en fonction de fréquence (intensité physique fixe)
présenté avec autre son après:
- Si ont des fréquences similaires->1e son est masqué,- moins bien perçu. -> augmenter intensité physique pour le percevoir comme quand seul.
- Si ont des fréquences très différentes->l’impact du 2e son sur perception du 1er son est beaucoup - important (le 1er son beaucoup - masqué).
Bande critique: gamme de fréquences susceptibles d’être masquées par son
Masquage: présentation d’un bruit blanc avec autre son affecte capacité à percevoir son
Bruit blanc: Stimulus constitué d’un ensemble de fréquences voisines. analyse de Fourier: spectre où pas possible d’isoler une fréquence fondamentale et ses harmoniques.
-fréquence centrale et bande passante
Sélectivité fréquentielle
Neurones ont fréquence préférentielle (fréquence caractéristique)=perçue à intensité la + faible
Perte audition
1-blocage du son
2-lésions cellules ciliées
3-lésions nerf auditif
Surdité centrale: atteinte des voies auditives centrales ou régions cortex auditif
Catégories perte auditive:
-problèmes de transmission/conduction: trouble mécanique, onde sonore pas transmise efficacement à cochlée
Causes niveau oreille externe ou moyenne: accumulation cire, détérioration osselets, infections de gorge (trompe d’Eustache)
-neurosensorielle (surdité perceptive): détérioration de cochlée ou nerf auditif
Causes: problèmes métaboliques, traumatismes, médicaments, détérioration cellules ciliées car sons de forte intensité, fatigue auditive: déplacement du seuil de détection du son (temporaire ou permanent)
Acouphènes: impression de son/bruit en absence de stimulation auditive externe, bruissement/sifflement, continu ou intermittent, aigu
Causes: dommage cochlée, traumatisme sonore, infection
Presbyacousie: seuil détection hautes fréquences + élevé (besoin + grande intensité pour hautes fréquences)
