7 - Perception des sons

Le son est une vibration qui se propage dans l'air sous forme d'ondes.

L'amplitude d'une onde sonore correspond à la force des vibrations. Elle détermine l'intensité du son perçu. Une amplitude plus élevée correspond à un son plus fort.

La fréquence d'une onde sonore correspond au nombre de cycles complets par seconde. Elle détermine la hauteur du son perçu. Une fréquence plus élevée correspond à un son plus aigu.

Le système auditif humain ne perçoit pas toutes les fréquences. Nous ne pouvons pas entendre les sons inférieurs à 20 Hz (infrasons) ni ceux supérieurs à 16000-20000 Hz (ultrasons).

Un son pur est une onde sinusoïdale composée d'une seule fréquence. Il est rarement présent dans la nature mais peut être créé artificiellement.

Les sons complexes sont formés de plusieurs fréquences. Ils peuvent être périodiques (harmonieux) ou non-périodiques (bruits).

Les sons harmoniques sont des sons complexes dont les fréquences sont des multiples d'une fréquence fondamentale. Ils sonnent agréablement.

Les bruits sont des sons complexes non-périodiques. Ils sont généralement désagréables.

Un son harmonique est composé de multiples fréquences qui sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale.

Un bruit est composé de plusieurs fréquences irrégulières, sans motif répétitif.

La transformée de Fourier est une méthode mathématique qui décompose une onde complexe en une somme d'ondes sinusoïdales simples.

Le spectre d'un son est une représentation visuelle de l'amplitude en fonction de la fréquence.

La fréquence la plus basse dans un son harmonique est appelée la fréquence fondamentale.

Les harmoniques sont les fréquences multiples de la fréquence fondamentale dans un son harmonique.

Le timbre d'un son est sa couleur sonore, déterminée par les harmoniques.

Un spectrogramme est une représentation visuelle d'un son qui combine l'amplitude, la fréquence et le temps.

La coarticulation est le phénomène où les phonèmes successifs ne sont pas produits de manière isolée ou séquentielle, mais plutôt en se chevauchant temporellement.

La coarticulation, du point de vue de la production, implique que les mouvements des organes de la parole pour produire des sons successifs se chevauchent dans le temps.

En raison de la coarticulation, l'information sur plusieurs phonèmes est transmise simultanément, plutôt que de manière séquentielle. Cela signifie que les indices de la phonème suivant sont déjà présents dans la production de la phonème précédent.

La théorie des traits phonétiques s'avère inadéquate pour expliquer la coarticulation, car elle repose sur l'analyse de phonèmes isolés.

Le geste articulatoire pour produire un phonème implique la configuration des organes de la parole (comme la langue, les lèvres et le palais) dans une position spécifique.

Un geste articulatoire est influencé par les phonèmes précédents et suivants, ce qui conduit à la coarticulation.

La coarticulation est un aspect crucial de la phonétique et de la psycholinguistique, car elle montre comment la parole n'est pas simplement une séquence de sons isolés, mais un processus dynamique où les phonèmes s'influencent mutuellement.

La coarticulation permet une meilleure fluidité et efficacité dans la production de la parole. Elle contribue également à la reconnaissance acoustique des sons, comme les systèmes de reconnaissance vocale s'y appuient.

Le phénomène de fusion est le fait que notre perception du langage combine automatiquement les informations visuelles et acoustiques. On voit la bouche de la personne parler et on l'entend en même temps, et cela influence l'interprétation du son.

Le phénomène de fusion est indépendant de la connaissance d'une illusion. Par exemple, on peut observer ce phénomène même si on sait que la vidéo est manipulée pour faire dire "ba" alors que le son est "ga".

L'effet McGurk est l'exemple classique du phénomène de fusion. On voit quelqu'un dire "ga" mais on entend "ba". On perçoit alors un son qui est différent des deux.

L'effet McGurk montre que la perception des phonèmes (unités sonores de la parole) est influencée par l'information visuelle. Ce qui signifie que la vision de la bouche qui parle impacte l'interprétation du son.

La théorie d'un module spécialisé pour la perception de la parole suggère qu'il existe un système cérébral dédié à l'identification des phonèmes.

Selon la théorie du module spécialisé, la perception de la parole implique la simulation des mouvements articulatoires. En entendant un phonème, notre cerveau « simule » les mouvements nécessaires pour le produire.

Les neurones miroirs jouent un rôle important dans cette théorie : ils sont impliqués dans la compréhension des actions en reproduisant mentalement les mouvements observés.

Pour bouger un bras, le cortex moteur primaire envoie une commande via les nerfs de la moelle épinière vers les muscles du bras.

Le cortex moteur primaire est la zone du cerveau responsable du contrôle des mouvements volontaires du corps.

Le cortex moteur est organisé de manière somatotopique, ce qui signifie que chaque zone du cortex correspond à une partie spécifique du corps.

Les régions du cortex moteur correspondant aux mains, à la bouche et à la langue sont plus grandes que celles correspondant aux autres parties du corps.

Les neurones miroirs sont un sous-ensemble de neurones du cortex moteur qui s'activent non seulement lorsque l'animal effectue une action, mais aussi lorsqu'il observe quelqu'un d'autre effectuer la même action.

La théorie motrice postule que la compréhension du langage implique l'activation des mêmes régions du cerveau que celles utilisées pour produire le langage.

L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) est une technique d'imagerie cérébrale utilisée pour détecter l'activité cérébrale en mesurant les changements dans le flux sanguin.

Les syllabes labiales (comme /pi/ et /pa/) activent la région du cortex moteur correspondant aux lèvres, tandis que les syllabes dentales (comme /ti/ et /ta/) activent la région correspondant aux dents.

L'activité du cortex moteur est différente selon que les participants produisent des mouvements non linguistiques, prononcent des syllabes ou écoutent des syllabes.

La stimulation magnétique transcranéenne (TMS) est une technique non-invasive qui permet de stimuler des régions du cerveau.

La TMS peut être utilisée pour exciter ou inhiber sélectivement une zone du cortex cérébral.

Les participants ont été soumis à deux tâches : une tâche verbale impliquant la discrimination de syllabes et une tâche visuelle impliquant la discrimination de couleurs.

Les participants ont reçu une stimulation TMS soit sur le cortex moteur gauche, soit sur le gyrus temporal supérieur gauche.

Le niveau de performance de base pour chaque tâche a été calibré pour être similaire, autour de 75% de réponses correctes.

L'étude de Meister et al. (2007) a examiné l'impact de la stimulation du cortex moteur sur la perception des syllabes.

L'étude de Meister et al. (2007) a montré que la stimulation du cortex moteur gauche peut améliorer la performance des participants dans la tâche verbale.

Les résultats suggèrent que le cortex moteur joue un rôle actif dans le processus de perception, et n'est pas simplement un épiphénomène.