Cours 9 - Audition : physiologie et psychoacoustique

Question 1

Quel est le lien entre le langage, la parole et la voix?

Answer 1

La parole est le véhicule du langage et la voix est le véhicule de la parole.
La voix est le véhicule de la parole qui est le véhicule du langage.

Question 2

qu’est-ce que le son? Quel est son unité de mesure?

Answer 2

Les sons sont créés lorsque les objets vibrent. Les vibrations de l’objet font vibrer les molécules du milieu environnant, créant des changements de pression d’air.

Unité de mesure : pression (décibel).

Question 3

Qu’est-ce qu’une sinusoidale pure?

Answer 3

une seule fréquence.

Question 4

Quel est la relation entre fréquence et période?

Answer 4

Une fréquence de 3000 Hz veut dire 3000 cycles complets en 1 s. Cela revient à dire 1 cycle en 1 / 3000 s = 0.00033 s (on parle alors de période).

La période est le temps requis pour que le son fasse un cycle, soit que la sinusoïdale pure fasse un cycle.

Question 5

Qu’est-ce qu’une fréquence pure en musique? À quoi sert-il?

Answer 5

Un diapason.

Un diapason émane une fréquence particulière qui permet d’accorder un instrument de musique. Quand on le cogne, il vibre et cela crée des changements de pression dans l’air qui vont émaner un son qui vibre à une fréquence particulière, soit sa fréquence à lequel il est ajusté. La longueur d’onde d’un cycle est donc la fréquence du diapason. L’amplitude est la différence entre un pic et une vallée dans la représentation des changements de pression d’air causé par la vibration du diapason.

Question 6

De quoi dépend la vitesse des ondes sonores?

Answer 6

Du médium.

Question 7

Quel est la vitesse de la lumière?

Answer 7

= ~300 000 000 m/s dans l’air (~1 000 000 fois la vitesse du son)

Question 8

Quels sont les paramètres physique d’un son pur?

Answer 8

Phase
Fréquence
Amplitude

Question 9

Qu’est-ce qu’une phase?

Answer 9

o Un sinus possède une phase (un commencement, en quelque sorte), mais nous n’en parlerons pas beaucoup.

Question 10

Qu’est-ce qu’une fréquence?

Answer 10

Détermine principalement la hauteur (“pitch” en anglais) du son (p. ex. les différentes notes). Les humains peuvent entendre les fréquences entre 20 et 20 000 Hz.

Question 11

Qu’est-ce que l’amplitude?

Answer 11

Détermine partiellement l’intensité d’un son. On mesure l’amplitude d’un son en décibels (dB SPL). On peut discriminer des amplitudes variant entre 0 et 140 dB.

Question 12

Quels sont les unités de mesure du son?

Answer 12

 Hertz (Hz) : Unité de mesure de la fréquence. 1 Hz équivaut à 1 cycle par seconde.
 Décibel (dB) : Unité de mesure de l’intensité physique du son.
o Les décibels définissent la différence entre deux sons comme le rapport entre deux pressions sonores.
o Chaque rapport de pression acoustique 10 :1 équivaut à 20 dB et un rapport 100 :1 équivaut à 40 dB.

Question 13

Quels sont les termes pour parler de l’appréciation psychologique des ondes sonores?

Answer 13

Intensité (loudness)

Hauteur (pitch)

Question 14

Qu’est-ce que l’intensité?

Answer 14

L’aspect psychologique du son lié à l’intensité perçue (amplitude).

Question 15

Qu’est-ce que la hauteur (pitch)?

Answer 15

L’aspect psychologique du son lié principalement à la fréquence perçue.

Question 16

À quoi correspond des son à basse et haute fréquence?

Answer 16

 Les sons à basse fréquence correspondent à des sons graves.
 Les sons à haute fréquence correspondent à des hauteurs élevées (son aigu).

Question 17

Quel est la formule de l’amplitude du son?

Answer 17

 L’amplitude du son en dB SPL est 20 * log(p / p0)
 p0 = pression minimale que l’on peut entendre (habituellement p0 = 20*10-6 Pa [20 micro Pa]; 1 Pa = 1 N / m2
o La pression minimale qu’on peut entendre est très petite et nos oreilles sont très sensible.
 p = pression du son
 p / p0 = pression du son “standardisée”

Question 18

Quels sont les raisons pour utiliser l’échelle logarithmique pour l’amplitude du son?

Answer 18

(1) l’énorme étendue des pressions des sons qu’on peut entendre (1 ≤ p / p0 ≤ 10 000 000)
(2) la correspondance approximative de cette échelle avec l’intensité, une mesure psychologique (obtenue de manière subjective).

Question 19

Quel lien entre l’IRMf et l’adaptation?

Answer 19

L’IRMf fait beaucoup de son, cependant il y a le phénomène de l’adaptation qui fait que des répondent qui y réponde vont finir par s’atténuer, mais s’il y a une correspondance entre les caractéristiques physiques du son de l’IRMf et les caractéristiques physiques du son qu’on veut étudier, on vient d’adapter et on ne sait pas s’ils se seraient activés s’il n’y avait pas eu l’adaptation.

Question 20

Qu’est-ce qu’un bang supersonique?

Answer 20

(~155 dB SPL)

Il se produit quand un objet voyage plus vite que la vitesse du son.

Question 21

Qu’est-ce qu’une onde sinusoidale?

Answer 21

Forme d’onde dont la variation en fonction du temps est une fonction sinusoïdale.

Question 22

Quel est le lien entre une onde sinusoidale et les sons du monde?

Answer 22

 Les ondes sinusoïdales ne sont pas courantes dans les sons de tous les jours car peu de vibrations dans le monde sont aussi pures.
 La plupart des sons dans le monde sont des sons complexes.
 Néanmoins, toutes les ondes sonores peuvent être décrites comme une combinaison d’ondes sinusoïdales :
o Analyse de Fourier
 Les sons complexes sont mieux décrits comme un spectre qui affiche la quantité d’énergie présente dans chacune des fréquences du son.

Question 23

Qu’est-ce qu’un spectre harmonique?

Answer 23

Le spectre d’un son complexe dans lequel l’énergie est à des multiples entiers de la fréquence fondamentale.
o Généralement causé par une simple source vibrante (par exemple, une corde de guitare …)

Question 24

Qu’est-ce qu’une fréquence fondamentale?

Answer 24

la composante de fréquence la plus basse d’un son périodique complexe.

Question 25

Qu’est-ce qu’un timbre?

Answer 25

La sensation psychologique par laquelle un auditeur peut juger que deux sons avec le même volume et la même hauteur sont différents.
o La qualité du timbre est véhiculée par les harmoniques et autres hautes fréquences.

Question 26

Qu’est-ce que l’enveloppe spectrale?

Answer 26

L’enveloppe spectrale qui se traduit par le timbre (aspect psychologique de l’enveloppe spectrale) nous permet d’identifier différentes sources sonores.

Question 27

Quels sont les aspects de l’espace psychologique du son?

Answer 27

Intensité (loudness)
hauteur (pitch)
timbre

Question 28

Quel est la portée de l’audition humaine?

Answer 28

Le centre, à 1 000 Hz est là ou l’oreille est la plus sensible.
120-140 dB = zone à risque de problème auditif (dangereux pour les tympans).

Question 29

Comment les sons sont-ils détectés et reconnus par le système auditif ?

Answer 29

 Le sens de l’ouïe a évolué au cours de millions d’années.

 De nombreux animaux ont des capacités auditives très différentes.

Question 30

Quels sont les parties de l’oreille externe?

Answer 30

Pavillon
Canal auditif externe
Membrane tympanique
Tympan

Question 31

À quoi sert le pavillon?

Answer 31

portion visible de l’oreille
o Focalise le son
o Aide à la localisation spatiale

Question 32

À quoi sert le canal auditif externe?

Answer 32

o amplifie les fréquences entre 2000 et 6000 Hz

o Tube qui amène à la membrane tympanique.

Question 33

À quoi sert la membrane tympanique?

Answer 33

o Transmet l’onde sonore en vibrant.

o Au bout du canal auditif fragile, d’où il ne faut pas utiliser un Q-Tips pour ne pas l’endommager.

Question 34

Quels sont les étapes d’entrée dans l’oreille externe?

Answer 34

Pavillon, canal auditif externe, membrane tympanique qui mène au tympan

Question 35

À quoi sert le tympan?

Answer 35

o Une fine couche de peau à l’extrémité du conduit auditif externe.
o Vibre en réponse au son.

Question 36

De quoi est composé l’oreille moyenne?

Answer 36

Les osselets

Question 37

L’oreille moyenne est rattaché à la membrane tympanique par quoi?

Answer 37

le marteau, l’enclume et l’étrier

Question 38

À quoi sert les osselets?

Answer 38

marteau, enclume, étrier
o Amplifie les vibrations par…
 Focalisation
 Et par un effet levier.

Question 39

Comment fonctionne les osselets?

Answer 39

o Les osselets ont des articulations articulées qui fonctionnent comme des leviers pour amplifier les sons.
o L’étrier a une surface plus petite que le marteau, donc l’énergie sonore est concentrée.

Question 40

Les osselets sont également important pour…

Answer 40

pour les sons forts.
o Muscle tenseur tympanique et muscle de l’étrier :
 Deux muscles de l’oreille moyenne qui diminuent les vibrations des osselets lorsqu’ils sont tendus.
 Atténuer les sons forts et protéger l’oreille interne.
 Cependant, le réflexe acoustique suit l’apparition de sons forts de 200 ms, il ne peut donc pas protéger contre les sons brusques (par exemple, un coup de feu).

Question 41

Quels sont les dimensions de la cochlée?

Answer 41

La cochlée fait 4 mm de diamètre et 35 mm de longueur. Elle est roulée 2,75 fois sur elle-même.

Question 42

Qu’est-ce que l’apex de la cochlée?

Answer 42

hélicotrème

Question 43

Qu’est-ce qui transmet les ondes sonores à la cochlée?

Answer 43

Fenêtre ovale (via canal vestibulaire)

Question 44

Qu’est-ce que l’hlicotrème?

Answer 44

o Ouverture entre les deux canaux extérieurs.

o Hélicotrème = apex de la cochlée.

Question 45

qu’est-ce que la transduction?

Answer 45

Comment l’énergie sonore va être traduite. Transformation signal sonore en un signal nerveux. Se fait par
o Membrane basilaire.
o Membrane tectoriale.
o Cellules ciliées.

Question 46

Qu’est-ce que la fenetre ronde?

Answer 46

Évacue la pression produite par les ondes sonores.

Question 47

À quoi sert le nerf auditif?

Answer 47

transmet le signal auditif au cortex.

Question 48

Qu’est-ce que l’organe de Corti? Quel est son impact?

Answer 48

Lorsque les vibrations pénètrent dans la cochlée, la membrane tectoriale se cisaille à travers l’organe de Corti.

L’impact : chatouille les stéréocils (dans l’organe) et le mouvement des cils crée des échanges d’ions qui vont générer des potentiels d’actions qui seront transmis au nerf auditif pour être ensuite véhiculé dans le cortex auditif.

Question 49

Qu’est-ce que la membrane tectoriale?

Answer 49

Une structure gélatineuse, attachée à une extrémité, qui s’étend dans le canal médian de l’oreille, flottant au-dessus des cellules ciliées internes et touchant les cellules ciliées externes.
o Les vibrations provoquent le déplacement de la membrane tectoriale, qui plie les stéréocils attachés aux cellules ciliées et provoque la libération de neurotransmetteurs.

Question 50

Qu’est-ce que les cellules ciliées?

Answer 50

o Cellules ciliées internes : transmettent presque toutes les informations sur les ondes sonores au cerveau (en utilisant des fibres afférentes).

o Cellules ciliées externes : reçoivent des informations du cerveau (à l’aide de fibres efférentes). Ils sont impliqués dans un système de rétroaction élaboré.

Question 51

Quel est la théorie de la position de Von Bekesy?

Answer 51

o L’enveloppe de l’onde sonore atteint une amplitude maximale à différents endroits le long de la membrane basilaire en fonction de la fréquence du son
 Les hautes fréquences près de la fenêtre ovale.
• À la base de la cochlée.
 Les basses fréquences près de l’hélicotrème.
• À l’apex de la cochlée.

Question 52

Quel est le phénomène s’apparentant à la rétinotopie dans le système auditif?

Answer 52

Tonotopie.
l’organisation distribué dans des populations de neurones qui répondent préférentiellement à certaines fréquences.
Les hautes fréquences près de la fenêtre ovale et les basse fréquences près de l’hélicotrème.

Question 53

Pourquoi les hautes fréquences sont près de la fenêtre ovale et les basses fréquences sont loin de la fenêtre ovale?

Answer 53

Les basses fréquences se transmettre plus loin que les hautes fréquences. Les sons de base fréquences traverse plus de médium (les sons sont représentés plus loin).

Question 54

Qu’est-ce que le verouillage de phase?

Answer 54

déclenchement d’un seul neurone à un point distinct de la période (cycle) d’une onde sonore à une fréquence donnée.

Question 55

Que signifie le verrouillage de phase?

Answer 55

o L’existence d’un verrouillage de phase signifie que le schéma d’allumage d’une fibre du nerf auditif (NA) porte un code temporel.

Question 56

Qu’est-ce que la théorie de la salve?

Answer 56

 Code temporel : réponse préférentielle de différentes parties de la cochlée à différentes fréquences, dans lequel les informations sur la fréquence particulière d’une onde sonore entrante sont codées par le moment du déclenchement neuronal en ce qui concerne la période du son.
 Le principe de la volée : une idée selon laquelle plusieurs neurones peuvent fournir un code temporel pour la fréquence si chaque neurone se déclenche à un point distinct de la période d’une onde sonore mais ne se déclenche pas à chaque période.
o La théorie de la salve (“volley”) de Wever
o La fréquence de déclenchement de toutes les cellules ciliées internes est égale à celle du son

Question 57

Quel théorie entre salve et position?

Answer 57

o Au-delà de 5 000 Hz : la théorie de la position l’emporte
 Au-dessus de 5000 Hz, la théorie de la position l’emporte, car le taux de décharge des neurones dans la théorie de la slave est trop élevé. Pour obtenir un ensemble de neurone qui permet ce taux de décharge combiné à 5000 Hz, il y a des périodes réfractaires dans la décharge des neurones qui ne peuvent répondre à une vitesse assez rapide pour permettre d’encoder selon la théorie de la slave au-delà de 5000 Hz.

Entre 500 et 5 000 Hz : les deux sont utilisées (région de sensibilité maximale)
 Région de sensibilité maximale de l’humain. Organisation tonotopique le long de la cochlée et des ensembles neuronaux qui ensemble rajoute de l’information additionnelle sur les sons. Quand les mécanismes se chevauchent, c’est à ce moment où on a la meilleure capacité/sensibilité pour ses fréquences.

En-dessous de 500 Hz : la théorie de la salve l’emporte
 En dessous de 500 Hz, pour des basses fréquences. Mécanisme de la théorie de la slave qui l’emporte pour reconnaitre des fréquences en deçà de 500 Hz.

Question 58

Où sont placé les implants cochléaires?

Answer 58

 Les chirurgiens enfilent les implants à travers la fenêtre ronde vers l’apex de la cochlée.

Question 59

Quels sont les étapes du traitement du signal auditif après la cochlée?

Answer 59

 Noyaux olivaires supérieurs (Superior Olivary Nucleus) dans le tronc cérébral
 Collicules inférieurs (Inferior Colliculus) dans le mésencéphale
 MGN (Noyaux géniculés médians) dans le thalamus
 A1 dans le lobe temporal

SONIC MGN A1, soit Sonic pour Supérieur Olivary Nucleus, Inferior Colliculus; MGN et A1.

Question 60

À quoi sert les noyaux olivaires supérieurs (Superior Olivary Nucleus) dans le tronc cérébral?

Answer 60

o Réflexe de localisation spatiale

Question 61

À quoi sert les collicules inférieurs?

Answer 61

o Intègre l’information auditive et visuelle pour la localisation

Question 62

À quoi sert le noyaux géniculé médian (MGN)?

Answer 62

o Majorité d’axones en provenance du cortex

o Attention

Question 63

Quels sont les structures cérébrales auditives?

Answer 63

o	Noyau cochléaire 
o	Olive supérieure 
o	Cortex auditif primaire (A1) 
o	Belt Area 
o	Zone parabelt

Question 64

Qu’est-ce que les noyaux cochléaires?

Answer 64

Le premier noyau du tronc cérébral au niveau duquel les fibres nerveuses auditives afférentes se synapsent.

Question 65

Qu’est-ce que les olives supérieures?

Answer 65

Une région du tronc cérébral précoce dans la voie auditive où convergent les entrées des deux oreilles.

Question 66

Qu’est-ce que le cortex auditif primaire (A1)?

Answer 66

la première zone des lobes temporaux du cerveau responsable du traitement de l’organisation acoustique.

Question 67

Qu’est-ce que la belt area?

Answer 67

Une région du cortex, directement adjacente au cortex auditif primaire (A1), avec des entrées de A1, où les neurones répondent à des caractéristiques plus complexes des sons.

Question 68

Qu’est-ce que la zone parabelt?

Answer 68

Une région du cortex, latérale et adjacente à la belt, où les neurones répondent à des caractéristiques plus complexes des sons, ainsi qu’aux entrées d’autres sens.

Question 69

Qu’est-ce que l’organisation tonotopique?

Answer 69

arrangement dans lequel les neurones qui répondent à différentes fréquences sont organisés anatomiquement par ordre de fréquence.

o Commence dans la cochlée.
o Maintenu jusqu’au cortex auditif primaire (A1).

Question 70

Quels sont les troubles auditif?

Answer 70

Aphasie de Wernicke

Phonagnosie

Question 71

Qu’est-ce que l’aphasie de Werkicke?

Answer 71

Déficit de la compréhension du langage et production fluente, mais paraphasique et dyssyntaxique

Une lésion de l’aire de Wernicke amène des problèmes de compréhension et de production du langage spécifiquement dans l’hémisphère gauche

o Logorrhée verbale
 Production incessante verbale qui donne un langage dénudé de sens.
o Anomie compensée par des paraphasies phonémiques et sémantiques
o Prosodie conservée
o Langage tangentiel, incompréhensible, étrange, mélange de clarté et jargon

Question 72

Qu’est-ce que la phonagnosie?

Answer 72

Trouble spécifique de la reconnaissance vocale, de la perception de la voix.

o Lésions de l’hémisphère droit, impliquant généralement le lobe pariétal droit.