La Perception Auditive et Manuelle

Question 0

Quelles sont les gammes de fréquence audibles par l’être humain?

Answer 0

• La gamme de fréquences audibles par l’être humain va de 20 Hz à 16 000 Hz ;
• au-delà, on atteint les ultrasons dont les fréquences sont trop élevées pour être audibles et -en deçà on se trouve dans le domaine des infrasons dont les fréquences sont trop basses pour être audibles.

Question 1

Un son est défini selon quatre paramètres. Lesquels?

Answer 1

• l’intensité, correspondant à la valeur de la pression acoustique (décibel (dB)). Lorsque vous augmentez ou diminuez le volume de votre téléviseur, vous modifiez l’amplitude du son ;
• la fréquence, correspondant au nombre de cycles d’oscillations effectuées pendant une seconde (Hertz (Hz)). Plus le nombre de cycles par seconde est élevé, plus la fréquence est élevée ;
  • la durée, exprimée en secondes par exemple ;
  • la composition du spectre, qui indique le niveau acoustique de chaque composante
  du son en fonction de la fréquence

Question 2

Quel a été le premier but des psycho-acousticiens?

Answer 2

• Le premier but des psycho-acousticiens a été d’établir des échelles psychophysiques.
• Pour établir de telles échelles dans le domaine sonore il faut distinguer les sons purs des sons complexes.

Question 3

Qu’est ce qu’un son pur?

Answer 3

• Un son pur correspond à la variation sinusoïdale de la pression acoustique correspondant à l’alternance compression/raréfaction des molécules en mouvement.
• Les sons de notre environnement sont rarement des sons purs. Nous sommes généralement en présence de sons complexes.

Question 4

Que distingue t’on dans les sons complexes?

Answer 4

• Parmi les sons complexes, on distingue les sons complexes périodiques et non périodiques.
• Les premiers présentent une variation complexe (non sinusoïdale) d’amplitude qui se reproduit, identique à elle-même à des intervalles de temps régulier (par exemple instruments de musique et parole (voyelles)).
• Pour les seconds la variation d’amplitude ne présente aucune périodicité (bruits de l’environnement).
• Nous avons vu que le système visuel analyse le champ visuel en le décomposant en une somme de fréquences spatio-temporelles. Il en est de même pour le système auditif.
• L’encadré « Transformée de Fourier » illustre la décomposition d’un son complexe périodique composé de plusieurs sons purs (sinusoïdes) de fréquences dif- férentes appelées harmoniques. Dans le cas des sons complexes non périodique, on par- lera de partiels.

Question 5

Qu’est ce que la Sonie?

Answer 5

La Sonie est la dimension perceptive principalement liée à l’intensité physique du son.

Question 6

Quel est l’intérêt d’établir une échelle psychophysique pour la Sonie?

Answer 6

-L’intérêt d’établir une échelle psychophysique est qu’elle nous indique dans quelle proportion la sonie d’un son (sensation d’intensité sonore) est augmentée lorsque le niveau de ce même son augmente d’un nombre de décibels donné

Question 7

Quelle échelle utilise t’on dans le cas des sons purs?

Answer 7

• Dans le cas des sons purs, l’échelle des phones correspond à la perception de la force tout en tenant compte de l’interaction entre la fréquence et l’intensité du son.
• Les courbes d’isosonies décrivent les niveaux sonores pour lesquels les sons de différentes fréquences prennent pour l’auditeur une force identique à celle du son de référence.
• Pour chaque courbe, le son de référence a la même fréquence de 1 000 Hz, mais il varie en intensité.
• Le niveau en décibels du son de 1 000 Hz déter- mine le nombre de phones pour chaque courbe.

Question 8

Quelle échelle utilise t’on dans le cas des sons complexes?

Answer 8

• Dans le cas des sons complexes, on utilisera l’échelle des sones, selon laquelle la force sonore d’un son est déterminée en comparaison à un son standard de 1 000 Hz.
• La valeur en sone pour laquelle un son de 1 000 Hz semble aussi fort qu’un son complexe constitue le niveau en sone de celui-ci.

Question 9

Qu’est ce que la hauteur d’un son? De quoi dépend elle?

Answer 9

• La hauteur est, de même que la sonie, un attribut de la sensation auditive selon lequel les sensations s’ordonnent suivant une échelle allant du grave à l’aigu.
• La hauteur dépend presque exclusivement d’une seule dimension physique du stimulus : la fré- quence

Question 10

Expliquer l’échelle musicale pour les sons purs.

Answer 10

• La hauteur tonale d’un son pur est, selon l’échelle musicale (ou chroma), fonction du logarithme de la fréquence sonore.
• Chaque octave dans l’échelle musicale est exac- tement le double de la fréquence de l’octave précédente.
• Ainsi, le Do3 ayant une fréquence de 130 Hz, les Do4 et Do5 auront alors respectivement des fréquences de 260 et 520 Hz
• Néanmoins, cette échelle ne rend pas compte de la réalité perceptive de la plupart des auditeurs.
• En effet, doubler ou diminuer de moitié la fréquence d’une note ne double ni ne diminue de moitié la hauteur perçue.
• L’échelle des mels, construite pour rendre compte de la perception de la hauteur des sons purs, est en fait une fonction monotone de la fréquence.

Question 11

Expliquer l’échelle musicale pour les sons complexes.

Answer 11

• À l’écoute d’un son complexe périodique (par exemple une note de guitare), une hauteur unique est spontanément perçue égale à la composante la plus basse du son complexe, c’est-à-dire la fréquence fondamentale.
• Dans le cas d’un son complexe non périodique (ou inharmonique), les partiels ne correspondent pas à des multiples entiers de la fréquence fondamentale ;
• la hauteur perçue est alors souvent moins précise et l’auditeur peut parfois percevoir plusieurs hauteurs en même temps.

Question 12

Comment peut-on définir le timbre?

Answer 12

• Contrairement à la sonie et à la hauteur, le timbre n’est pas clairement défini.
• Selon l’American Standards Association (1960), « le timbre est l’attribut de la sensation auditive suivant lequel un auditeur peut différencier deux sons présentés dans les mêmes conditions et ayant la même sonie et la même hauteur ».
• Cette définition nous indique ce que n’est pas le timbre — c’est-à-dire ni la hauteur, ni la sonie, ni la durée —, mais il reste tout à dire sur ce qu’il est.
• Ce qui rend difficile toute définition du timbre est sans doute son aspect multidimensionnel.
• En effet, contrairement à la hauteur et à la sonie, le timbre ne peut se mesurer sur un seul continuum comme faible-intense (sonie) ou grave-aigu (hauteur).

Question 13

Quelle a été la question centrale à propos du timbre?

Answer 13

La question a été de déterminer le nombre de dimensions perceptives du timbre et les corrélats physiques qui les sous-tendent.

Question 14

Qu’est ce qui a été mis en place pour étudier la question du timbre?

Answer 14

• Pour étudier cette question, des sons d’instruments de musique sont présentés par paires,
• et les auditeurs doivent juger le degré de dissemblance perceptive entre les sons (par exemple de 1 (similaire) à 9 (dissemblable).
• Les sons sont égalisés en hauteur, sonie et durée de façon à ce que les auditeurs basent leurs jugements uniquement sur des différences de timbres.
• Les jugements sont ensuite soumis à une analyse multidimensionnelle dont l’objectif est de trouver l’espace géométrique dans lequel les distances métriques séparant les timbres représentés par des points reflètent le mieux possible leur dissemblance perceptive.
• Ainsi, deux timbres jugés dissemblables seront éloignés, et deux timbres jugés similaires seront proches dans l’espace.

Question 15

McAdams et al. (1995) ont observé que trois dimensions perceptives peuvent rendre compte de la perception d’un ensemble de 18 timbres d’instruments de musique. Des analyses acoustiques ont permis d’interpréter la nature des dimensions observées. Expliquez les.

Answer 15

-La première dimension, liée à la qualité d’attaque des sons, est bien corrélée au temps mis par l’enveloppe temporelle des sons pour atteindre un maximum d’énergie.
_Cette dimension oppose les instruments à vent (temps de montée lents) aux instruments à cordes frappées ou pincées (temps de montée rapide).
• La seconde dimension correspond à la « brillance » du son opposant les sons brillants ou « nasillards » aux sons « mats » ou « sourds ».
_Le paramètre acoustique corrélé à cette dimension est le centre de gravité du spectre qui mesure le nombre d’harmoniques présents et leurs amplitudes relatives à la fréquence fondamentale.
• La troisième dimension correspond à une mesure du degré de fluctuation du contenu spectral des sons au cours du temps, d’où l’expression flux spectral.

Question 16

Qu’est ce que l’organisation perceptive en audition?

Answer 16

• Il s’agit ici de comprendre comment le système auditif analyse les scènes auditives complexes de notre environnement sonore quotidien.
• En effet, les situations quotidiennes sont des situations « auditives » complexes où l’on peut par exemple entendre en même temps la sonnerie d’un portable, les rires d’enfants, tout en suivant le discours de son interlocuteur.
• Autrement dit, à un même moment arrive à nos oreilles un ensemble de bruits qui changent continuellement et qui résultent du mélange des sources sonores émises simultanément.
• Pourtant, nous identifions sans effort ces différentes sources sonores, même si tous ces sons sont présents simultanément et évoluent ensemble au cours du temps.
• Cela suggère que nous sommes capables d’organiser simultanément les ondes sonores qui proviennent à nos oreilles en regroupant les informations qui proviennent d’une même source (fusion perceptive) et en séparant celles qui proviennent d’une autre source (ségrégation perceptive).
• Parallèlement, nous pouvons lier perceptivement à travers le temps les événements successifs émis par la même source tout en les séparant d’événements provenant de sources indépendantes afin de suivre le « message ». Cela correspond au problème de l’organisation séquentielle.

Question 17

Qu’est- ce qu’ont montré les études sur les organisations simultanées et séquentielles?

Answer 17

• Les études sur l’organisation simultanée et séquentielle ont montré que certaines lois gestaltistes peuvent expliquer une part du fonctionnement du système auditif pour organiser les scènes auditives complexes.
• La loi du destin commun — selon laquelle les éléments évoluant en même temps au cours du temps vont s’organiser en une même forme —
• permet par exemple d’expliquer les phénomènes de ségrégation figure/fond en audition.
• De même, les lois de similarité ou de proximité — selon lesquelles les éléments similaires ou proches dans l’espace vont s’organiser en une même forme —
• permettent d’interpréter comment nous arrivons par exemple à suivre la mélodie chantée par le chanteur tout en suivant l’accompagnement joué au piano.

Question 18

Expliquer l’organisation simultanée.

Answer 18

• Les sons provenant de sources distinctes commencent et s’arrêtent rarement en même temps.
• Ainsi, les événements auditifs qui évoluent de la même manière au cours du temps seront alors considérés par le système auditif comme provenant d’une même source.
• En général, un changement brutal de l’un des paramètres du son (intensité, fréquence) sera interprété comme l’arrivée d’un autre événement auditif provenant d’une source sonore différente (Rasch, 1978).
• De même, si l’on synthétise un son dont les enveloppes d’amplitude de chaque partiel fluctuent de manière cohérente, c’est-à-dire exactement de la même façon, on entend un son fusionné.
• Cependant, lorsque ces fluctuations ne sont pas en phase ou sont complètement différentes, on entend les partiels séparés.

Question 19

Expliquer l’organisation séquentielle.

Answer 19

• Un flux sonore est perçu lorsque les sons qui le composent forment un tout présentant une continuité et qui est donc interprété comme provenant d’une même source sonore (Bregman, 1990).
• Le système auditif va interpréter deux événements sonores évoluant au cours du temps comme appartenant à deux sources sonores distinctes si les sons appartiennent à deux régions fréquentielles éloignées ;
• alors qu’il ne percevra qu’une source sonore si les sons sont proches du point de vue de leur fré- quence.
• Le tempo, c’est-à-dire la cadence à laquelle les sons vont être présentés à l’auditeur, peut également influencer l’organisation auditive séquentielle.
• Ainsi, lorsque six sons purs situés dans deux régions de fréquences sont joués lentement, on entendra un seul flux auditif de six notes.
• Si le tempo est suffisamment augmenté, une fission perceptive se produit et deux flux de trois sons purs sont perçus

Question 20

Bey et McAdams (2003) ont confirmé le rôle de la hauteur dans la formation de flux sonore pour des sons complexes d’instrument de musique. Comment?

Answer 20

• Les sujets devaient dire si oui ou non une mélodie cible était identique à une mélodie de référence présentée entremêlée avec une mélodie distractrice .
• La mélodie cible était parfois identique parfois différente (sur deux notes) de la mélodie de référence.
• L’écart entre la hauteur moyenne des 6 notes de la mélodie de référence et de la mélodie distractrice variait de 0 à 25 demi-tons.
• La performance des auditeurs augmente avec le degré de séparation en hauteur,
• ce qui suggère que, plus les 2 mélodies sont éloignées du point de vue de la hauteur, plus l’auditeur réussit à séparer les deux mélodies perceptivement.

Question 21

Quelles sont les étapes en jeu dans le processus de reconnaissance auditive?

Answer 21

-La première étape correspond à la transduction sensorielle du signal acoustique au niveau du système auditif périphérique pour ensuite arriver au niveau du système auditif central
• Lors de la seconde étape, des processus de groupement de l’information acoustique (cf. ici § III) interviennent afin de relier les informations provenant du même objet sonore et de séparer les informations provenant de deux sources sonores différentes.
• Lors de la troisième étape, des processus de calcul des attributs perceptifs (calcul de la hauteur, intensité, durée, timbre) permettraient la construction d’une représentation perceptive de l’objet sonore.
Le timbre serait un attribut essentiel dans le processus d’identification auditive puisqu’il véhicule sans doute l’identité des sources sonores, comme en témoigne l’expérience de Risset et Matthieu
-La dernière étape consiste à apparier la représentation perceptive ainsi construite à celles stockées en mémoire à long terme (lexique de sons). Si l’appariement se fait, l’événement sonore est alors reconnu, voire identifié.

Question 22

Que se passe-t-il entre le moment où un son est produit et son identification ?

Answer 22

Contrairement à la vision, peu de modèles de la reconnaissance des objets sonores ont été proposés. Celui proposé par McAdams (1994) permet cependant de poser des hypothèses sur les processus en jeu lors de la reconnaissance et/ou identification d’un objet sonore.

Question 23

Que montre l’expérience de Risset et Matthieu?

Answer 23

• L’expérience de Risset et Matthieu (1969) montre que l’analyse de l’enveloppe temporelle de l’onde sonore est un paramètre acoustique essentiel lors de l’identification d’un son.
• Le principe consiste à enregistrer une pièce musicale jouée au piano.
• Chaque note de piano est ensuite inversée de façon à ce que les sons (correspondants aux notes) soient entendus de la fin du signal acoustique au début tout en respectant l’ordre de présentation des notes compo- sant la mélodie (la mélodie reste identique).
• À l’écoute de l’extrait, les auditeurs peuvent par- faitement identifier la mélodie, mais la plupart indiqueront que cette mélodie est joué par un accordéon, voire un orgue, c’est-à-dire un instrument soufflé, alors que l’instrument à partir duquel la mélodie a été exécutée reste le piano.
• Le fait d’avoir simplement inversé l’enveloppe temporelle de chaque son change l’identité de la source sonore.
• Cet exemple suggère que la dimension perceptive du timbre liée à la qualité d’attaque joue un rôle essentiel dans le processus de reconnaissance et d’identification auditive des sources sonores com- plexes.
• Si l’on modifie certains aspects de cette dimension on touche à l’identité même du son, ce qui appuie l’hypothèse selon laquelle le timbre véhiculerait bien l’identité des sources sonores complexes.

Question 24

Que désigne le terme d’agnosie auditive?

Answer 24

Le terme d’agnosie auditive désigne un trouble de la reconnaissance des objets sonores qui apparaît suite à une lésion cérébrale.

Question 25

Faire un tableau clinique de l’agnosie auditive.

Answer 25

• Elle se différencie de la surdité, puisque le patient reste capable de percevoir des changements de fréquence, d’intensité et de durée dans les événements sonores qui lui sont présentés.
• Le patient se plaint généralement d’entendre tous les sons comme des bruits sans signification (les sons sont perçus comme des frottements ou des grincements).
• Il confond les bruits d’un moteur avec l’aboiement d’un chien, et paraît surpris par le caractère cacophonique, voir désagréable, de la musique.
• Souvent les sons de l’environnement et musicaux sont perturbés (Eustache et al., 1990) sans troubles de la perception des sons verbaux.
• Parfois, la perception des sons de l’environnement et du langage est perturbée malgré une perception musicale parfaite (Mendez, 2001).
• Les cas d’agnosies auditives concernant spécifiquement les sons de l’environnement sont rarement décrits.

Question 26

Qui a présenté le cas d’une patiente présentant un trouble spécifique de la reconnaissance des sons de l’environnement?

Answer 26

• Takayuki et al. (2000) ont décrit le cas d’une patiente présentant un trouble spécifique de la reconnaissance des sons de l’environnement en cours d’évolution d’une agnosie auditive globale touchant les trois domaines (verbal, sons de l’environnement et musicaux).
• Lorsque seul le domaine musical est perturbé on parlera d’agnosie musicale.
• Ces études suggèrent que parole, musique et sons de l’environnement sont des catégories bien distinctes, qui pourraient correspondre à trois systèmes de reconnaissance différents, cependant régis de la même manière, mais qui seraient spécialisés suivant la nature des événements sonores.

Question 27

Comme pour l’agnosie visuelle, on distingue deux types d’agnosie auditive : aperceptive versus associative. Expliquer.

Answer 27

• Si le trouble est aperceptif, il correspond alors à une atteinte des étapes 2 et 3 du processus de reconnaissance auditive. Dans ce cas, le patient ne peut plus discriminer des patrons acoustiques différents, soit parce que les processus de ségrégation des objets sonores (étape 2) sont déficients, soit parce que la représentation perceptive est lésée (étape 3).
• Si le trouble est associatif, il correspondra à une atteinte au niveau des représentations mnésiques (étape 4). Le patient ne peut plus associer une signification aux événements sonores malgré une analyse adéquate de leurs caractéristiques acoustiques.

Question 28

Par qui a été mis en évidence la dissociation entre agnosie auditive aperceptive versus associative?

Answer 28

• Cette dissociation entre agnosie auditive aperceptive versus associative a été mise en évidence par Clarke et al. (1996).
• Plus précisément, les auteurs montrent trois doubles dissociations chez des patients présentant des troubles de la reconnaissance auditive pour des tâches impliquant des sons de l’environnement.
• Une double dissociation s’observe entre
  - l’identification sémantique (apparier un son à une image) et la reconnaissance asémantique (indiquer si deux extraits sonores différents sont produits ou non par un même objet), - entre l’identification et la ségrégation d’objets sonores (repérer un objet dans un environnement bruité en augmentant son intensité jusqu’à sa détection)
  - et enfin entre la reconnaissance sémantique et la ségrégation d’objets sonores.
• Ces résultats vont dans le sens d’une séparation entre les trois étapes du processus de reconnaissance auditive

Question 29

Que propose Peretz sur la reconnaissance d’un air musical?

Answer 29

• Peretz (1994) propose que la reconnaissance d’un air musical repose sur l’analyse en parallèle des composantes en jeu dans l’organisation mélodique (intervalles de hauteur entre chaque note, contour et tonalité) et temporelle (rythme et métrique).
• Un tel modèle du traitement de l’information musicale permet d’expliquer certains troubles spécifiques du traitement de l’information musi- cale d’origine neurologique, appelés « agnosies musicales ».
• Ces troubles sont très variés et peuvent concerner soit le pôle expressif soit le pôle perceptif.

Question 30

Que se passe t’il lors d’agnosies musicales sur le plan expressif?

Answer 30

• Lorsqu’il concerne le pôle expressif, des cas de musiciens présentant une agraphie musicale (impossibilité d’écrire la musique) ont été rapportés. Maurice Ravel (1875-1937) se trouva durant les quatre dernières années de sa vie dans l’incapacité de composer et de jouer de la musique alors qu’il avait gardé ses capacités d’écoute et d’interprétation musicales, la mémoire de ses propres oeuvres et ses connaissances musicologiques.
• On parlera d’amusée motrice dans le cas de patients qui se trouvent dans l’incapacité de chanter, siffler ou fredonner une mélodie.

Question 31

Que se passe t’il lors d’agnosies musicales sur le plan perceptif?

Answer 31

• La plupart des agnosies musicales décrites dans la littérature concernent le versant perceptif.
• Ainsi, pour ce qui concerne la perception de la mélodie et du rythme, Peretz (1994) a pu montrer que ces deux composantes pouvaient être sélectivement touchées suite à une lésion cérébrale.
• Dans le cas où c’est la composante mélodique qui est perturbée, il s’agira d’une amélodie (impossibilité de discriminer ou d’identifier des mélodies différentes),
• alors que l’on parlera d’arythmie (impossibilité de discriminer des rythmes différents) si c’est la composante temporelle qui est lésée.

Question 32

Nous pouvons distinguer deux types de perception tactile manuelle. Lesquelles?

Answer 32

• la perception cutanée et la perception haptique.
• La perception cutanée ou passive résulte de la stimulation d’une partie de la peau, alors que le segment corporel qui la porte est totalement immobile. Tel est le cas lorsque le dos de la main repose sur une table et qu’un objet pointu est déplacé sur sa paume. Dans ce cas, comme seule la couche superficielle de la peau est soumise à des déformations mécaniques, le traitement perceptif ne concerne que les informations cutanées liées au stimulus appliqué sur la main. .
  -La perception haptique (tactilo-kinesthésique) résulte de la stimulation de la peau provenant des mouvements actifs d’exploration de la main entrant en contact avec des objets (Gibson, 1962). C’est ce qui se produit quand, par exemple, la main et les doigts suivent le contour d’un objet pour en apprécier la forme. Dans ce cas, il s’ajoute nécessairement à la déformation mécanique de la peau celle des muscles, des articulations et des tendons qui résulte des mouvements d’exploration. -Des processus très complexes sont impliqués ici car ils doivent intégrer simultanément les informations cutanées et les informations proprioceptives et motrices liées aux mouvements d’exploration cutanée pour former un ensemble indissociable appelé perceptions haptiques.

Question 33

Qu’appelle t’on les mouvements d’exploration manuelle?

Answer 33

• Des mouvements d’exploration volontaires, variant en fonction des caractéristiques de ce qu’il faut percevoir, doivent être produits par la personne pour compenser l’exiguïté du champ per- ceptif cutané (limité à la zone de contact avec les objets) et appréhender les objets dans leur intégralité.
• La perception du stimulus va donc dépendre de la façon dont il est exploré.
• Il en résulte une appréhension morcelée, plus ou moins cohérente, parfois partielle et toujours très séquentielle, qui charge lourdement la mémoire de travail et qui nécessite, en fin d’exploration, un travail mental d’intégration et de synthèse pour aboutir à une représentation unifiée de l’objet (Revesz, 1950).

Question 34

Les caractéristiques de l’exploration manuelle peuvent engendrer des traitements perceptifs haptiques spécifiques. Lesquels par exemple?

Answer 34

• à cause du caractère séquentiel de l’exploration et de la possibilité de modifier à volonté la taille du champ perceptif tactile, la modalité haptique est moins sensible que la vision aux lois gestaltistes d’organisation de la configuration spatiale
• car le doigt peut exclure de son champ les éléments induisant les « effets de champ » (c’est-à-dire les interactions entre éléments d’une figure).
• Cette possibilité de décomposition de la figure en ses éléments explique pourquoi, contrairement à ce qu’on observe chez les adultes, « la loi gestaltiste de proximité » n’a pas, à 5 ans, l’effet de « groupement » qu’on lui connaît dans la modalité visuelle.

Question 35

Pourquoi la loi gestaltiste de proximité n’a pas, à 5 ans, l’effet de groupement qu’on trouve dans la modalité visuelle?

Answer 35

• avec des mains de petite taille, des doigts très fins, une exploration partielle et peu active, les jeunes enfants perçoivent isolément des points qui, visuellement, sont groupés en une unité structurale difficilement sécable (une suite de lignes ou de colonnes).
• Au contraire, chez les adultes qui explorent la totalité des points de la figure, la proximité des points a les mêmes effets structuraux que dans la vision (Hatwell, 1995 )
• Ces caractéristiques expliquent aussi pourquoi certaines illusions géométriques visuelles n’apparaissent pas dans la modalité haptique

Question 36

Comment ont été classés les mouvements exploratoires des adultes?

Answer 36

• Les mouvements exploratoires des adultes ont été classés en « procédures exploratoires » (PE),
• c’est-à-dire en ensembles spécifiques de mouvements volontaires qui se caractérisent par la quantité d’information qu’ils peuvent apporter et donc par l’éventail des propriétés auxquelles ils sont adaptés (Lederman et Klatzky, 1987).
• Certaines procédures sont très spécialisées, d’autres plus générales.
• Ainsi, le « Frottement latéral » est adapté seulement à la texture,
• le « Soulèvement » au poids,
• la « Pression » à la dureté du matériau.
• Le « Contact statique » informe principalement sur la température et, plus approximativement, sur la forme, la taille, la texture et la dureté.
• L’ « Enveloppement » donne aussi des informations globales sur ces propriétés,
• tandis que le « Suivi des contours » donne une connaissance précise de la forme et de la taille, et une connaissance plus floue de la texture et de la dureté.

Question 37

Quelles sont les caractéristiques des procédures exploratoires?

Answer 37

• Ces différentes procédures sont soit nécessaires (obligatoires pour une propriété),
• soit suffisantes,
• et certaines sont optimales, c’est-à-dire ont une efficacité maximale pour une propriété.
• Ainsi, le frottement latéral est optimal pour la texture, tandis que le soulèvement est nécessaire et optimal pour le poids.
• Comme ces mouvements sont volontaires, le sujet ne percevra pas ou percevra mal la propriété en question s’ils ne sont pas produits.
• On voit donc l’implication de facteurs cognitifs dans l’exploration perceptive manuelle, qui est beaucoup plus marquée que dans l’exploration visuelle.

Question 38

Qu’ont observé Lederman et Klatzky sur les stratégies exploratoires?

Answer 38

• Lederman et Klatzky (1993) ont observé une stratégie d’exploration en deux temps :
• d’abord sont produites des procédures non spécialisées, mobilisant toute la main et apportant des informations peu précises sur plusieurs propriétés, ce qui donne une connaissance globale de l’ensemble.
• Puis les procédures spécifiques sont mises en oeuvre.
• Par exemple, pour la forme, les adultes commencent par l’enveloppement, puis passent au suivi des contours.

Question 39

pourquoi les performances dans le domaine de l’exploration manuelle sont significativement inférieures à celles de la vision du point de vue quantitatif : seuils de discrimination (voir plus haut l’encadré sur les seuils), nombre d’erreurs, durée du processus?

Answer 39

L’accès aux propriétés de forme, taille, orientation, distance, etc., nécessite des pro- cédures exploratoires lentes et coûteuses en raison de la taille réduite du champ perceptif tactile.

Question 40

Quels sont les différences entre les processus haptiques et les processus visuels dans la perception des orientations?

Answer 40

• À tous les âges, la perception des orientations est plus précise en vision qu’en haptique, et cette précision s’améliore au cours du développement dans les deux modalités.
• Dans la perception haptique des orientations, on ne retrouve pas toujours une anisotropie (une perception qui varie selon la valeur de l’orientation) qui est presque systématique dans la perception visuelle.
• Un « effet de l’oblique » est présent à tous les âges dans les tâches visuelles de comparaison et de reproduction (Appelle, 1972).
• Il est mis en évidence en faisant la différence entre les performances observées pour les verticale et horizontale d’une part (qui ne se différencient pas le plus souvent et sont regroupées) et les obliques d’autre part (regroupées aussi quand elles ne se différencient pas).
• Comme il s’agit d’une différence, cet effet de l’oblique peut apparaître quelle que soit par ailleurs la précision globale des réponses.
• Par exemple, dans une tâche de reproduction, les mêmes sujets font des erreurs moyennes en vision et en haptique respectivement de 1° et de 3,8° pour l’orientation verticale et de 3,6° et 5,7° pour les orientations obliques

Question 41

Que montrent les études en haptique sur l’effet de l’oblique?

Answer 41

• En haptique, les études montrent l’existence, seulement sous certaines conditions, d’un effet de l’oblique intrinsèque à la perception haptique, puisque cet effet est observé chez les aveugles précoces (Gentaz et Hatwell, 1998).
• Ensuite, ces résultats montrent que la perception haptique des orientations dépend des conditions d’exploration, de maintien et de reproduction du stimulus (en général une baguette).
• Ainsi, l’effet de l’oblique est absent lorsque les adultes travaillant sans voir explorent et après cinq secondes reproduisent avec la même main l’orientation d’une baguette dans le plan horizontal en prenant appui avec leur avant-bras/poignet/main sur le plateau qui supporte la baguette (condition « avec appui »).
• Dans cette condition, les sujets déploient peu de forces antigravitaires pour explorer la baguette, et reçoivent donc peu d’informations sur l’orientation de la verticale gravitaire.
• En revanche, l’effet de l’oblique est présent lorsque les sujets maintiennent leur avant-bras/poignet/main en l’air (condition « sans appui »). -
• Dans cette condition, des forces antigravitaires sont nécessairement produites car la baguette stimulus se trouve à 8 cm au-dessus du plateau (Gentaz et Hatwell, 1996).

Question 42

Que suggère la présence ou l’absence de l’effet de l’oblique haptique?

Answer 42

La présence ou l’absence d’un effet de l’oblique haptique suggère que différents types de processus sont impliqués dans chaque cas (Gentaz, 2000).

Question 43

De quoi témoignerait la présence de l’effet d’obliquer haptique?

Answer 43

• la présence de l’effet témoignerait d’un processus cognitif de haut niveau,
• et plus précisément d’une tendance à catégoriser (inconsciemment) un espace de travail circulaire en quadrants délimités par les axes vertical et horizontal (Gentaz, 2005).
• Ces deux axes principaux auraient un statut particulier,
• et seules les orientations suffisamment proches de l’un de ces axes seraient identifiées de façon efficiente (comme c’est le cas pour les orientations verticale ou horizontale).
• Par défaut, toutes les autres orientations seraient assimilées à une classe d’orientations obliques moins bien définie, dont le prototype serait la diagonale la plus proche, entraînant une indentification moins efficiente.
• Ce type de processus, relativement stable dans le temps, a l’avantage de ne pas nécessiter beaucoup de ressources attentionnelles (insensibilité aux interférences),
• mais a l’inconvénient de générer une perception anisotropique.

Question 44

De quoi témoignerait l’absence de l’effet d’oblique haptique?

Answer 44

• L’absence d’un effet de l’oblique témoignerait de la mise en oeuvre de processus haptiques originaux
• fondés sur un codage des orientations par la dynamique même du mouvement d’exploration réalisé et mémorisé.
• Chaque orientation serait codée par une séquence kinesthésique de mouvements.
• Dans ce cas, le fait que toutes les orientations ne soient pas encodées relativement à des normes de référence mais plutôt par des séquences de mouvements expliquerait l’absence d’anisotropie dans la perception haptique des orientations.
• Ces processus haptiques, eux aussi relativement stables dans le temps, ont l’avantage de ne pas générer une perception anisotropique des orientations,
• mais ils présentent l’inconvénient de nécessiter des ressources attentionnelles conséquentes (sensibilité aux interférences).

Question 45

Définir la “texture”.

Answer 45

Au sens large, toutes les propriétés physiques définissant la microstructure d’une surface sont englobées dans le terme « texture » : rugosité, dureté et élasticité, etc.
Mais seules la rugosité et, dans une moindre mesure, la dureté, ont été bien étudiées

Question 46

Comment fait-on pour faire varier expérimentalement la rugosité?

Answer 46

on utilise des tissus différents, des papiers abrasifs dont la densité des grains est contrôlée, ou des stries rectilignes dont la profon- deur et l’espacement sont variés.

Question 47

Qu’as trouvé Heller sur la perception tactile de la texture en 1989?

Answer 47

• La perception tactile de la texture est aussi performante que la perception visuelle, et parfois même, pour les textures extrêmement fines des papiers abrasifs, elle la surpasse.
• C’est ce qu’a trouvé Heller (1989) chez des adultes voyants travaillant sans voir, des aveugles précoces et des aveugles tardifs, le statut visuel n’ayant pas d’effet sur les performances.
• La question de savoir si la perception bimodale visuelle et tactile (V + T) améliore ou non la discrimination est en discussion.
• Heller (1983) trouve une supériorité de la condition bimodale par rapport aux conditions unimodales (V seule, et T seul).
• Cependant, cette supériorité est due non à la perception de la texture elle-même, mais à la vision du mouvement d’exploration des mains.
• Dans d’autres études (Heller, 1985), il n’y a pas de différence entre les présentations uni- et bimodale du stimulus : les deux modalités participent également à la réponse donnée en présentation bimodale, mais les réponses sont plus rapides avec la présentation visuelle.

Question 48

Qui a été le premier à étudier la perception haptique de la texture?

Answer 48

• Katz (1925/1989) est le premier a avoir étudié la perception haptique de la texture.
• Il a d’abord souligné la nécessité du mouvement d’exploration
• et, surtout, il a suggéré que la discrimination des textures relève d’un processus complexe comportant -une composante spatiale, impliquée dans la perception des textures rugueuses,
  - et une composante vibratoire à l’ceuvre dans les textures plus fines.

Question 49

Que se passe t’il quand on compare la discrimination de papiers abrasifs dans une condition totalement passive (sans mouvement) et en condition de déplacement passif de la surface sous le doigt du sujet? (Hollins et Risner)

Answer 49

• Le nécessaire changement dans la stimulation qui résulte du mouvement peut provenir indifféremment de l’observateur qui frotte la surface avec ses doigts, ou de la surface qui est déplacée sous le doigt immobile de l’observateur.
• Quand on compare la discrimination de papiers abrasifs dans une condition totalement passive (sans mouvement) et en condition de déplacement passif de la surface sous le doigt du sujet, nous observons que les textures les plus fines sont bien discriminées en présence de mouvement, mais ne le sont plus en condition purement statique.
• Au contraire, pour les textures les plus rugueuses, il n’y a pas de différence entre les conditions statique et avec déplacement.
• Selon Hollins et Risner (2000), c’est parce que la condition statique supprime la composante vibratoire de la stimulation qu’elle dégrade la discrimination des textures fines
• alors que pour les textures rugueuses, la composante spatiale (la seule préservée en condition passive) est suffisante pour permettre la discrimination.

Question 50

Comment font Hollins, Fox et Bishop pour valider la présence des deux composantes vibratoire et spatiale dans la perception haptique des textures?

Answer 50

• Hollins, Fox et Bishop (2001) montrent que si, à l’insu des participants, on imprime une légère vibration (150 Hz) à une surface texturée, celle-ci sera jugée de plus en plus rugueuse à mesure que l’amplitude de cette vibration augmente jusqu’à 400 Hz.
• Cet effet apparaît même chez les personnes qui se sont aperçu de la présence d’une vibration de la surface.
• C’est donc bien que la composante vibratoire joue un rôle dans la perception de la texture, en plus de la composante spatiale déjà connue.

Question 51

Que montrent Klatzky et Lederman sur la composante vibratoire?

Answer 51

• On sait que la perception haptique ne se fait pas uniquement par contact cutané direct avec une surface, mais aussi en contactant cette surface avec un instrument rigide tenu par la main (comme par exemple la canne utilisée par les aveugles).
• Klatzky et Lederman (1999) montrent que la composante vibratoire est préservée en grande partie quand l’exploration de la surface se fait par l’intermédiaire d’un instrument rigide.
• Elles ont ainsi comparé l’estimation subjective de la rugosité et la discrimination de la rugosité de surfaces comportant des petits points en relief selon que les participants utilisent leur doigt nu, ou leur doigt portant un gant, ou avec un gant comportant une petite plaque rigide sous l’extrémité de l’index, ou enfin en utilisant un bâtonnet cylindrique terminé soit par une base arrondie de 4 mm de diamètre, soit par une base conique de 2 mm de diamètre.
• Dans toutes les conditions, les discriminations sont au-dessus du niveau du hasard, et la rugosité estimée varie en fonction de l’espacement entre les éléments de la surface.
• Les meilleures performances sont observées avec le doigt, et, quand la perception se fait à travers un objet rigide, l’impression de rugosité augmente pour les surfaces les plus fines.

Question 52

Quels sont les points communs entre la reconnaissance haptique et la reconnaissance visuelle des objets?

Answer 52

• Lorsqu’il s’agit d’identifier de petits objets usuels ayant une signification pratique (fourchette, clé, bouchon de bouteille, etc.), la modalité haptique se montre très performante, voire aussi performante que la modalité visuelle.
• L’identification est en effet très rapide et pratiquement sans erreurs (Klatzky et al., 1993).
• Le processus de reconnaissance haptique a des éléments communs avec la reconnaissance visuelle, comme la décomposition de l’objet en ses traits, la comparaison en mémoire, et la contribution des traitements descendants aussi bien qu’ascendants.

Question 53

En quoi divergent la reconnaissance haptique et la reconnaissance visuelle dans l’identification d’objets?

Answer 53

• les reconnaissances haptique et visuelle d’objet divergent quand on considère la nature des propriétés traitées.
• Dans la vision, cette identification se fait principalement par l’analyse de l’arrangement spatial des arêtes, constitutive de la forme .
• Or, nous avons vu que la modalité haptique est peu performante dans le domaine spatial et en particulier dans la discrimination des formes complexes.
• Klatzky et Lederman (2000) répondent que si la forme intervient effectivement dans l’identification haptique des objets familiers, leurs propriétés matérielles (texture, rigidité, température, poids) jouent un rôle important et se combinent à la forme dans l’identification de l’objet.

Question 54

En étudiant la dynamique temporelle de l’intégration de ces propriétés, Lederman et Klatzky (1997) montrent que les propriétés matérielles des objets (texture et dureté) s’intègrent très précocement et en tous cas avant les propriétés spatiales. Quel paradigme ont elles utilisé?

Answer 54

• les auteurs ont repris en haptique le célèbre paradigme de détection de cible parmi un nombre variable de distracteurs
• développé en vision par Treisman et ses collègues (Treisman et Gormican, 1988).
• Voici sa logique : si le temps de réponse pour, identifier la cible augmente linéairement avec le nombre de distracteurs, c’est qu’un processus d’attention sélective est à l’oeuvre (comme par exemple, identifier un « Q» parmi des « 0 »).
• Au contraire, si ce temps reste stable, c’est que la cible « saute aux yeux » sans mobiliser l’attention (comme par exemple, identifier un « 0 » parmi des Q).
• En haptique, Lederman et Klatzky (1997) trouvent que les propriétés matérielles sont accessibles très tôt, alors que les propriétés spatiales d’orientation et de contour continu sont d’un accès tardif

Question 55

En résumé, qu’est-ce qui explique l’expertise de la modalité haptique dans l’identification d’objets usuels?

Answer 55

En résumé, l’efficience de la modalité haptique dans la perception des propriétés de matériaux et la combinaison de ces perceptions aux propriétés de forme auxquelles elle accède (bien que de façon peu efficace) expliquent la très bonne expertise de cette modalité dans l’identification d’objets usuels.