Perception de la fréquence Flashcards
La tonie…
perception subjective de fréquence (synonyme: hauteur tonale)
capacité de dire si un son est aigu ou grave
grandeur sensorielle associée à la fréquence et variable en ce qui concerne son codage
Codage de la fréquence par le système auditif
effectué en grande partie au niveau de la cochlée
Deux hypothèses de codage
1- codage tonotopique
2- codage temporel
Codage tonotopique
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
les cellules répondent aux hautes fréquences se situent à la base de la cochlée
les cellules répondants aux basses fréquences se situent à l’apex de la cochlée
l’organisation tonotopique est maintenue au niveau central dans le cortex auditif primaire et dans les autres structures centrales également
Codage temporel
La fréquence est codée selon le taux de décharge des fibres, lequel est influencé par la période
- synchronisation sur la phase (synchronisation des cellules sur la phase du signal)
- capacité des CCI à synchroniser la décharge sur une phase du stimulus
Encodage temporel (cycles de condensation et raréfaction)
le son déclenche des décharges des fibres du nerf auditif corrélées à certaines caractéristiques des sons
Que se passe-t-il au niveau périphérique?
le système auditif produit un portrait assez fidèle des attributs du son
du moins en termes de fréquence
Quels sont les modèles impliqués?
théorie de la place (codage tonotopique)
théorie du comptage temporel (codage temporel)
signaux < 5000 Hz = théorie 1 et 2
signaux > 5000 Hz = théorie 1 seulement
les deux sont valides mais ne constituent pas les mêmes fréquences
La résolution fréquentielle est…
la capacité du système auditif à distinguer l’un de l’autre des sons de fréquences voisines
la tonie est dépendante de la précision du système à pouvoir discerner les fréquences l’une de l’autre
Seuil de discrimination fréquentielle (SF)
l’écart minimum des fréquences discernables
Exemple de la résolution fréquentielle
deux sons présentés
différence fréquentielle pour percevoir les couples comme étant différents:
- à 5 dB SL à 1000 Hz: df = 10Hz
- à 10 dB SL à 1000 Hz: df = 5Hz
Qu’est-ce qu’on remarque dans le graphique de la résolution fréquentielle?
une meilleure résolution en basses fréquences qu’en hautes fréquences
une meilleure résolution est retrouvée avec de hautes intensités (dB SL)
l’amélioration de la résolution avec l’intensité est plus prononcée pour les basses fréquences que pour les hautes fréquences
La tonie des sons purs
appareil auditif périphérique fournit grâce à son codage et sa résolution plusieurs indices quant à la fréquence sonore
tendance centrale permet de faire des jugements de sorte qu’on pourra dire si une personne a une voix grave ou aigu
La tonie (ou hauteur tonale (HT))
en générale, la tonie est fortement corrélée avec la fréquence du son
contrairement à la sonie, la tonie n’est pas unidimensionnelle
- elle a plusieurs dimensions ou qualités et c’est ce qui la rend difficile à saisir
Quelle est la définition de tonie de Yost?
attribut de la sensation auditive qui permet d’ordonner les sons en termes de grave à aigu
Quelle est la définition de tonie de Moore?
attribut de la sensation auditive qui permet d’ordonner les sons sur une échelle musicale
Les définitions de Moore et Yost sont correctes mais incomplètes. Pourquoi?
attribut de la sensation auditive qui permet d’ordonner les sons en termes de grave à aigu ou de les ordonner sur une échelle musicale
les définitions devraient êtres jumelés
il y a une qualité de grave-aigu et une qualité musicale (théorie de la hauteur)
- aspect grave-aigu: échelle de Mels
- aspect chroma: échelle musicale
Qu’est-ce que l’échelle de mels?
Stevens a voulu construire une échelle permettant de prédire la perception de la HT en fonction de la fréquence
Construction de l’échelle de Mels.. comment?
on choisit un son de référence: 1000 Hz
ce son prend une valeur arbitraire suivant notre unité psychologique: 1000 mels
ensuite, on demande à des sujets d’ajuster un autre son de façon de ce qu’il soit par exemple la moitié moins aigu que ce son de référence (1000 mels) ou le double plus aigu, etc. , jusqu’à ce qu’on ait une bonne représentation de différentes valeurs
Sur l’échelle de mels, la hauteur…
croît moins vite que la fréquence.
1000 mels = 1000 Hz
2000 mels = 3000 Hz
3000 mels = 9000 Hz
la HT (perception subjective) augmente moins vite que l’augmentation physique (Hz)
À chaque fois qu’on ajoute 1000 mels, on triple la fréquence
Comment fonctionne l’échelle musicale?
intervalle de base: l’octave
octave: 2 notes séparées d’une octave ont entre elles un rapport de fréquences de 2:1
les notes séparées d’un octave portent le même nom
Organisation de l’échelle musicale
la hauteur soit une fonction logarithmique de la fréquence
la différence entre 2 sons de basses fréquences est moins grande (en Hz) que la différence entre 2 sons de hautes fréquences
la perception de la hauteur musicale est maximale aux fréquences moyennes et est moins bonne pour les fréquences très aigues
La qualité musicale (chroma) se perd autour…
de 5KHz
e.g. impossible de jouer frère jacques au dessus de 5KHz même si on est toujours capable de dire que tel son est plus aigu ou plus grave que tel autre
Quels sont les différents facteurs qui peuvent influencer la HT?
le niveau d’intensité
la durée du signal
l’oreille stimulée
la présence d’un signal masquant
Qu’est-ce que l’effet du niveau d’intensité?
- perçue à partir de 2-3 dB au dessu du seuil
- effet varie en fonction du niveau
- peut influencer la hauteur tonale en termes d’intensité
Qu’arrive-t-il avec une élévation de niveau d’intensité?
élève la HT des sons de fréquences élevées
laisse inchangée la HT des sons de fréquences moyennes
diminue la HT des sons de basses fréquences
Quel est l’effet d’un changement de l’intensité sonore sur la perception de la hauteur tonale?
augmentation de la HT aux hautes fréquences
inchangée aux fréquences moyennes
diminue la HT aux basses fréquences
La durée du signal…
une élévation de la durée: augmente la HT
une diminution de la durée: diminue la HT
Durée minimale pour percevoir la HT: varie d’une fréquence à l’autre
- pour percevoir la hauteur tonale, le son pur doit a voir une durée minimale
- Békezy a trouvé qu’un son avec un fréquence de moins de 1000Hz dvait avoir une durée égale à environ 3 à 9 périodes pour avoir une hauteur définie
- au-dessus de 1000 Hz, cette valeur critique de durée est de 10ms indépendamment de la fréquence du son
L’oreille stimulée
la diplacousie binaurale (diplacusis binauralis dysharmonia)
un son pur ayant une fréquence et un niveau d’intensité donnée n’a pas la même HT à l’OD qu’à l’OG
lorsqu’on entend la hauteur tonale par les deux oreilles, les éléments sonores sont fusionnés pour ne percevoir qu’une seule hauteur tonale
en situation d’écoute monaurale, on peut noter des différences de perception d’un oreille à l’autre
La présence d’un signal masquant
un son ou un bruit masquant peut changer la HT d’un signale (peut être fait dans un contexte précis)
le masque doit être de fréquence inférieure au signal: on peut alors noter une augmentation de la HT (son plus aigu)
Qu’est-ce que la tonie des sons complexes?
lorsqu’un son ne contient qu’une seule fréquence, sa hauteur est déterminée en grande partie par sa fréquence
Or, dans la nature, il n’existe pas de sons purs (e.g. la parole)
- les sons sont composés de plusieurs fréquences
nous ne percevons pas plusieurs, mais une seule hauteur comme s’il n’y avait qu’une seule fréquence
La hauteur d’un son complexe correspond à…
la fréquence fondamentale (Fo)
Lorsque les sons complexes sont simplement harmoniques, ils possèdent…
une HT qui équivaut à celle de la Fo du son complexe
cet attribut est appelé la hauteur fondamentale
Ce sont les premiers harmoniques du complexe qui…
dominent la perception de la hauteur fondamentale
les premières harmoniques sont les plus importantes
Qu’arrive-t-il si la fondamentale est absente?
un son composé des fréquences 400, 500, 600 et 700Hz aura une hauteur fondamentale de 100Hz
même s’il n’y a pas d’énergie physique à 100Hz, la hauteur perçue correspond à la fréquence qui est la fondamentale de ce son
la perception de la Fo est facultative pour percevoir la HT
c’est le principe de la fondamentale absentes
Quelle est la Fo de la voix humaine?
homme adulte: entre 85-155Hz
femme adulte: entre 165-255Hz
enfant (10ans): entre 208-259Hz
bébé(12 mois): entre 247-410Hz
La tonie des sons complexes dépend de certaines conditions…
il faut au moins 3 harmoniques consécutives: plus il y en a plus c’est facile d’extraire la Fo
les 4 à 6 premières harmoniques sont les plus importantes, sinon pas d’extractions de la HT
il faut au moins 2 harmoniques en-dessous de 5KHz
Qu’est-ce que la tonie des bruits?
bruits peuvent aussi produire une impression de HT
bruit à spectre de très faible largeur spectrale (moins de 15Hz): la hauteur perçue est celle de la fréquence centrale
au-delà de 15Hz, la perception de hauteur se dégrade
un bruit blanc n’a pas d’hauteur tonale mais un bruit à spectre étroit peut avoir une hauteur tonale
