Cours 6 Perception de la fréquence (partie 1)

Question 1

La perception de la fréquence est tridimensionnelle. Quelles sont ces trois dimensions?

Answer 1

L’intensité, la fréquence et le temps.

Question 2

Vrai ou faux?
Contrairement à la perception de l’intensité, la perception fréquentielle est linéaire.

Answer 2

Faux.

Question 3

Qu’est-ce que la tonie?

Answer 3

C’est la perception de la fréquence.

Question 4

Qu’est-ce qui permet de juger si un son est aigu ou grave?

Answer 4

La sensation de hauteur tonale (tonie). C’est la composante da la sensation qui permet de qualifier un son sur une échelle de grave à aigu.

Question 5

Qu’est-ce que le timbre?

Answer 5

C’est la composante permettant de distinguer une même note de musique jouée sur deux instruments de musique différents. Le timbre est lié à la qualité du son.

Question 6

Lors de la pose d’un implant cochléaire, est-ce la distinction du timbre ou la distinction de la fréquence qui est plus difficile?

Answer 6

La distinction du timbre peut représenté un défi important. Il arrive que les personnes implantées n’arrivent pas à identifier des instruments de musique.

Question 7

Qu’est-ce que la fréquence fondamentale?

Answer 7

F0. La fréquence fondamentale est la plus basse fréquence d’une onde sonore et détermine la hauteur perçue d’un son. C’est la première harmonique d’une série d’ondes et la base de tout son musical ou bruit complexe

Question 8

Qu’est-ce qu’une harmonique?

Answer 8

Une harmonique est une onde sinusoïdale dont la fréquence est un multiple de la fréquence fondamentale d’un signal.
Si la F0 est de 100 Hz, les harmoniques seront de 200 Hz (F1), 400 Hz (F2) et 800 Hz (F3).

Question 9

Vrai ou faux?
Deux sons peuvent avoir une même perception tonale mais avoir des timbres différents.

Answer 9

Vrai.
La fréquence fondamentale détermine la perception tonale du son. Deux sons peuvent avoir la même fréquence fondamentale, mais des harmoniques différentes.

Question 10

Qu’est-ce qui se passe si la fréquence fondamentale est absente?

Answer 10

Le cerveau est capable de l’extraire (en divisant les harmoniques).

Question 11

Vrai ou faux?
Un son peut être naturellement composé de seulement une fréquence fondamentale.

Answer 11

Faux. Il y a toujours plusieurs harmoniques.

Question 12

Pourquoi la hauteur tonale est une notion importante?

Answer 12

1. Pour comprendre les informations sémantiques des langues à tons (langues tonales comme le mandarin).
   2.Pour écouter de la musique
2. Pour la communication, pour pouvoir interpréter la prosodie et comprendre les émotions dans la parole.
3. Pour l’analyse des scènes auditives.
4. Pour l’amélioration de la technologie des appareils et implants.

Question 13

Qu’est-ce que la discrimination fréquentielle (ou résolution fréquentielle)?

Answer 13

Il s’agit de la propriété de l’oreille qui permet de percevoir la différence entre deux sons purs de même niveau sonore, mais de fréquences différentes présentés l’un après l’autre.

Question 14

Qu’est-ce que la sélectivité fréquentielle?

Answer 14

C’est la faculté de distinguer deux sons de fréquences différentes émis simultanément.

La sélectivité fréquentielle représente les capacités de filtrage du système auditif périphérique.

Question 15

Quelles sont les deux méthodes pour mesurer l’étendue fréquentielle des bandes critiques?

Answer 15

Courbes d’accord psychophysique
Technique du bruit à encoche

Question 16

Qu’est-ce qu’on cherche à savoir lorsqu’on utilise les méthodes de courbe d’accord et de bruit à encoche?

Answer 16

On veut savoir si le cerveau fusionne ou sépare l’information reçue par les deux sons de fréquences différentes.

**Interprétation à valider
S’il fusionne l’information, ça nous indique que nous sommes dans la même bande critique. On peut alors mesurer sa largeur.
S’il sépare l’information, ça nous indique que les sons ne sont pas dans la même bande critique. On peut alors chercher à trouver à quel moment l’information est fusionnée (à quel moment on se retrouve dans la même bande critique).

Question 17

Les techniques de masquage sont des moyens pour mesurer la sélectivité fréquentielle.
Si un bruit peut agir sur l’audibilité d’un signal, c’est que …

Answer 17

l’oreille n’est pas capable de séparer les deux signaux.

Question 18

Comment sont mesurées les courbes d’accord?

Answer 18

Elles sont obtenues en mettant deux sons purs en compétition.

Question 19

Qu’est-ce que les courbes d’accord démontrent?

Answer 19

Les courbes d’accord montrent le niveau d’intensité d’un son pur masquant nécessaire pour masquer un signal (son pur).
La courbe correspond à l’intensité minimale pour qu’un son soit masqué.

Question 20

Vrai ou faux?
Dans la méthode de courbes d’accord, les paramètres du signal varient alors que les paramètres du masque sont stables.

Answer 20

Faux, c’est l’inverse.
Les paramètres du signal sont stables tandis que ceux du masque varient.

Question 21

Quelle est la méthodologie de la méthode des courbes d’accord?

Answer 21

-Présentation simultanée d’un masque et d’un signal à détecté. -Le masque et les signal à détecté sont des sons purs.
–L’intensité et la fréquence du signal à détecté ne changent pas
– L’intensité et la fréquence du masque varient.
– Le participant doit indiquer lorsqu’il détecte le signal.

On cherche à mesurer le niveau de masque nécessaire pour couvrir le signal.

Question 22

Est-ce que la méthode de courbes d’accord correspond à un masquage périphérique ou central?

Answer 22

Il s’agit de masquage périphérique étant donné que le masque et le signal sont présenté à la même oreille.

Question 23

Qu’est-ce qui se passe au-dessus et en dessous de la courbe d’accord?

Answer 23

Au-dessus de la courbe, la personne ne détecte pas le signal.
En dessous de la courbe, la personne détecte le signal.

La courbe correspond à l’intensité minimale pour qu’un son soit masqué.

Question 24

Qu’est-ce qui fait varier la courbe d’accord?

Answer 24

La courbe varie en fonction de l’intensité du signal. Un signal plus intense aura besoin d’un bruit plus intense pour être masqué.

Question 25

Plus le pic de la courbe d’accord est étroit, plus …

Answer 25

on dira que l’oreille est sélective en fréquence. Cela indique que la bande critique est étroite. Le contenu est plus fidèlement envoyé au cerveau.

Un pic large signifie que l’oreille est moins sélective en fréquence et donc, que la bande critique est plus large.

Question 26

Courbe d’accord
Comment sont les capacités de masquage en basses fréquences et en hautes fréquences?

Answer 26

Les basses fréquences ont de plus grandes capacités de masquage que les hautes fréquences. Le niveau d’intensité du masque de hautes fréquences doit être plus élevé pour avoir un effet masquant sur le signal. L’utilisation de masque de hautes fréquences est moins optimale.

Question 27

Que nous apprennent les courbes d’accord?

Answer 27

-Tous les masques n’ont pas le même pouvoir sur un signal donné.

-Ces courbes sont similaires aux
données du système périphérique chez l’animal. Cela soutient que l’encodage de la fréquence est primaire dans le système auditif.

Question 28

Courbe d’accord
Plus on s’éloigne de la fréquence du signal test, plus le niveau de masque doit être …

Answer 28

élevé pour être efficace.

C’est lié avec le concept de bandes critiques.

Question 29

Quelles sont les limites de la méthode de courbe d’accord?

Answer 29

Lorsqu’on utilise le masquage par son pur, il y a le phénomène de battement lorsque l’on s’approche du son à masquer et de ses harmoniques.

Lorsqu’on utilise un masquage par bruit uniformément masquant ou un bruit à spectre étroit, il y a;
-L’effet de débordement du masque (influence des bandes voisines sur le signal à détecter)
-L’asymétrie du masquage (le débordement est plus grand dans les hautes fréquences).

Question 30

Est-ce la méthode de courbes d’accord qui a été développée pour combler les limites de la technique du bruit à encoche?

Answer 30

Non, c’est plutôt l’inverse.
La technique du bruit a encoche a été développée afin d’éviter les limites des courbes d’accord.

Question 31

En quoi consiste la technique du bruit à encoche?

Answer 31

Masquer le signal par deux
bandes de bruit, l’une dont la fréquence est plus faible et la seconde dont la fréquence est plus élevée.
La méthode consiste alors à mesurer le seuil de détection masqué en fonction de l’intervalle de fréquence séparant les deux bandes.

Question 32

Technique du bruit à encoche
Lorsque l’espace séparant les deux bruits de masque est grand comment est la détection du signal?

Answer 32

La détection du signal est facilité lorsque les deux bruits masquant sont éloignés “fréquentiellement” l’un de l’autre.
La détection du signal est plus difficile lorsque l’espace entre les deux bruits est plus restreint.

Question 33

Technique du bruit à encoche
Pour un signal de 1000 Hz, dans laquelle des conditions suivante la détection est-elle facilitée?
1. Un premier bruit couvre jusqu’à 800 Hz et un second bruit couvre à partir de 1200 Hz.
2. Un premier bruit couvre jusqu’à 900 Hz et un second couvre à partir de 1500 Hz.

Answer 33

La condition 2 facilite la détection puisque l’espace entre les deux bruits est plus grand.
1. Espace de 400 Hz.
2. Espace de 600 Hz.

Question 34

Dans la technique du bruit à encoche, qu’est qu’on module pour obtenir les mesures?

Answer 34

Les paramètres des bruits masquant (intensité et fréquence).
Le signal demeure fixe.

Question 35

Comment arrive-t-on à obtenir des mesures avec le technique du bruit à encoche?

Answer 35

On fait varier la largeur fréquentielle des bruits entourant le signal à détecter. On obtient des données indiquant le croisement de la bande critique et du masque. Les données obtenues indiquent le niveau de masque minimal pour couvrir le signal. Lorsqu’on utilise plusieurs limites fréquentielles de masque (exemple, 400, 450 et 500 Hz) et qu’on les relies, on obtient la forme de la bande critique.

Question 36

Quelle est la limite de la technique du bruit à encoche?

Answer 36

Cette méthode ne considère pas le fait que le débordement du masque soit plus grand dans les hautes fréquences comparativement aux basses fréquences.
L’encoche est symétrique par rapport au signal.

Question 37

Est-ce que la technique du bruit à encoche correspond à un masquage central ou périphérique?

Answer 37

Il s’agit de masquage périphérique puisque l’écoute est monaurale. Le signal et les masques sont présentés à la même oreille.

Question 38

Pourquoi le technique du bruit à encoche permet d’éviter le phénomène de battement?

Answer 38

C’est parce que contrairement à la méthode des courbes d’accord, la technique du bruit à encoche utilise un bruit à spectre large.
Le battement se produit avec les sons purs.

Question 39

Quelle est la méthode la plus efficace pour mesurer les bandes critiques?

Answer 39

C’est la technique du bruit à encoche.

Question 40

L’encodage de la fréquence se produit à trois endroits particuliers. Lesquels?

Answer 40

Cochlée, tronc cérébral et cortex.

Question 41

Vrai ou faux?
Le tympan et l’oreille moyenne reproduisent les mouvements de l’onde sonore au même rythme.

Answer 41

Vrai.

Question 42

Lorsqu’une onde sonore stimule la cochlée, à quel rythme les cellules ciliées se déchargent-elles?

Answer 42

Les cellules ciliées se déchargent au même rythme que l’onde sinusoïdale.

Question 43

Quelles sont les deux hypothèses de l’encodage de la fréquence par le système auditif?

Answer 43

La tonotopie et l’encodage temporel.

Question 44

Qu’est-ce que la tonotopie de la membrane basilaire?

Answer 44

La « place » de la stimulation sur la membrane basilaire détermine la fréquence.

Les fréquences sont étalées de façon ordonnée le long de la membrane basilaire.

Question 45

Vrai ou faux?
Seule la cochlée a une organisation tonotopique?

Answer 45

Faux. Le cortex auditif primaire est également structurée de manière tonotopique.

Question 46

Tonotopie
Qu’est-ce que se produit au niveau du cortex auditif primaire lorsque la cochlée d’une personne ne peut plus traiter certaines fréquences.

Answer 46

Comme le cortex auditif a une organisation tonotopique, cela implique que chaque cellule du cortex est attitrée au traitement d’une certaine fréquence. Si la cochlée, en raison d’une perte neurosensorielle, ne peut plus traiter une fréquence (ex. 4000 Hz), les cellules corticales attitrées à 4000 Hz seront attitrées au traitement de d’autres fréquences adjacentes. C’est ce qu’on appelle la plasticité cérébrale.

Question 47

Tonotopie
Qu’est-ce qui se produit si, après plusieurs années après l’apparition d’une perte auditive, une personne est appareillée pour corriger cette perte? Exemple, pour une personne qui a une perte auditive à 4000 Hz.

Answer 47

Étant donné que les cellules corticales initialement attitrées à 4000 Hz ont été attitrées à d’autres fréquences, il n’y a maintenant plus de cellules traitant les informations fréquentielles de 4000 Hz.
Il pourrait alors être plus difficile pour cette personne d’entendre les sons de 4000 Hz.

Question 48

Tonotopie
Comment se nomme le fait que des cellules puissent être attitrées au traitement d’autres fréquences?

Answer 48

Réorganisation - Plasticité cérébrale

Question 49

Qu’est-ce que l’encodage temporel?

Answer 49

La fréquence est codée selon le taux de décharge des fibres, lequel est influencé par la période.
Synchronisation sur la phase.
Capacité des cellules ciliées internes à synchroniser la décharge sur la phase du signal.

Question 50

Encodage temporel
Quelle est la plage fréquentielle pour laquelle la hauteur tonale est étroitement liée au taux de répétition du son?

Answer 50

De 30 à 5000 Hz.

Question 51

Encodage temporel
Pourquoi dis-t-on que les sons ayant le même taux de répétition et des spectres fréquentiels très différents ont souvent la même hauteur tonale?

Answer 51

C’est parce que ces sons ont la même fréquences fondamentale. Leurs timbres sont différents, mais ils ont la même onde de base.

Question 52

Encodage temporel
Est-ce qu’on peut dire que parce que deux sons ont la même hauteur tonale qu’ils sont identiques?

Answer 52

Non, le timbre est un élément important à considéré.
Une même hauteur tonale n’égale pas un même timbre.

Question 53

Encodage temporel
Est-ce qu’on peut dire que deux sons ayant un même timbre sont identiques?

Answer 53

Non, la hauteur tonale est un élément important à considéré. Un même timbre n’égale pas une même hauteur tonale.

Question 54

Encodage temporel
Le son déclenche des décharges des fibres du nerf auditif. Ces décharges sont corrélées à quoi?

Answer 54

Aux caractéristiques du sons.
Par exemple, le rythme des décharges suit le cycle de l’on sonore.

Question 55

Encodage temporel
Qu’est-ce que la corrélation de phase?

Answer 55

La corrélation de phase signifie, qu’en basses fréquences, les décharges du nerf auditif sont corrélées aux caractéristiques du son, notamment, la phase.

Question 56

Encodage temporel
Pourquoi est ce que la corrélation de phase ne peut être faite qu’en basses fréquences?

Answer 56

C’est parce que les onde de hautes fréquences ont des cycles beaucoup trop rapide pour que les cellules du nerf auditif puissent suivre. Elles ne peuvent pas se décharger à chaque cycle du stimulus. Il y a aussi la notion de fatigabilité des cellules.

Question 57

L’encodage temporel repose sur ..

Answer 57

la capacité des cellules ciliées internes à se synchroniser à la périodicité des stimuli auditifs.

Question 58

L’encodage temporel est préservé jusqu’à … Hz. Au-delà, les cellules ciliées internes n’arrivent pas à garder le rythme de décharge.

Answer 58

5000 Hz

Question 59

Encodage temporel
Qu’est-ce qui explique qu’au-delà de 5000 Hz, on ne puisse pas distinguer un Do majeur d’un Do mineur?

Answer 59

Les deux notes ont des fréquences différentes, mais les cellules ciliées internes ne peuvent pas en faire l’encodage temporel.

Question 60

Comment est le portrait des attributs du sons au niveau périphérique?

Answer 60

Assez fidèle.
D’autres niveaux, au sein du système auditif central vont raffiner cette information.

Question 61

Vrai ou faux?
Pour les signaux de plus de 5000 Hz, un seul modèle encode l’information fréquentielle,

Answer 61

Faux.
Pour les signaux de moins de 5000 Hz, on a deux modèles qui se redoublent pour renforcer l’information fréquentielle.

Question 62

Dans quelles plages fréquentielles a lieu le codage tonotopique et le codage temporel?

Answer 62

La plage fréquentielle du codage tonotopique est la même que le spectre audible, soit de 20 à 20 000 Hz.
La plage fréquentielle du codage temporel est de 30 à 5000 Hz.