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Détection

• La détection est l'étude de la manière dont nous percevons les sons.

Seuil d'audition et champ auditif

• Le seuil d'audition est le niveau minimum de pression sonore nécessaire pour qu'une oreille détecte un signal et il varie avec la fréquence.
• Il est déterminé par les capacités physiologiques, le bruit ambiant, les bruits physiologiques et les fonctions de transfert.
• Le champ auditif est la zone délimitée par les courbes définies par le domaine de sonie.
• L'étendue dynamique est la différence entre le niveau d'inconfort et le seuil de perception.
• L'étendue dynamique est plus petite pour les basses et très hautes fréquences.
• La limite supérieure est imprécise (seuil de douleur).

La détection dans le bruit (masquage)

• Le masquage est toute baisse d'audibilité d'un son due à la présence d'un autre son ou bruit.
• Le masquage partiel se produit lorsque le signal masqué reste audible mais avec une intensité réduite.
• Le masquage complet se produit lorsque le signal masqué n'est plus détectable.
• Le masquage est maximal quand les deux sons sont simultanés, mais peut affecter les sons précédents ou suivants le son à détecter.
• En présence de bruit, les seuils d'audibilité changent selon les caractéristiques spectrales du bruit ; il y a une élévation des seuils en fonction du niveau de bruit.

Courbes de l'effet de masque

• Un bruit à spectre étroit est un signal acoustique s'étendant sur un intervalle plus au moins précis de fréquences audibles.
• Avec un bruit à spectre étroit, les seuils de détection sont décalés vers le haut.
• Le bruit affecte la détection sur un intervalle de fréquences plus ou moins précis autour du spectre du bruit.
• La détection est surtout affectée dans la région fréquentielle du bruit, mais aussi dans les régions fréquentielles où le bruit est absent.
• La courbe n'est pas symétrique par rapport à la fréquence centrale du bruit.
• L'élévation du seuil commence à une fréquence inférieure à la première composante du bruit, et se produit dans l'aigu bien au-delà de la composante la plus aiguë du bruit.

Effet du débordement de masque

• L'effet du débordement varie avec l'intensité du masque ; la dissymétrie du masquage s'accentue quand le niveau du masque augmente.
• La dissymétrie varie aussi avec la composition fréquentielle du bruit plus le bruit est en hautes fréquences, plus la dissymétrie est grande.
• Cet effet est lié au mouvement de la membrane basilaire, plus étendu pour les hautes fréquences.
• Cette dissymétrie explique pourquoi un bruit masque plus un signal de haute fréquence qu'un signal de basse fréquence.
• C'est important pour la réadaptation des personnes atteintes de perte auditive, car le bruit en hautes fréquences nuit plus à la communication.

Bandes Critiques

• Zone fréquentielle où le bruit a un effet masquant.
• En dehors de cette zone, l'effet masquant est inexistant.
• Il y a 24 bandes critiques.
• La largeur des bandes est relativement constante (environ 500 Hz), puis augmente proportionnellement avec la fréquence.
• L'étendue est plus petite en basse qu'en haute fréquence.
• Le bruit n'a une influence que s'il se trouve dans la bande critique du signal.
• L'effet masquant est proportionnel à l'étendue du bruit dans la bande critique, mais si l'étendue de bande est dépassée, l'effet masquant restera le même.

Masquage par Bruit Blanc

• Un bruit blanc est un signal acoustique à densité spectrale constante sur tout l'intervalle de fréquences audibles.
• Les seuils sont tous décalés vers le haut de façon égale (constants jusqu'à 500 Hz, puis augmentent continuellement).
• L'effet du bruit est proportionnel à l'étendue des bandes critiques.

Masquage par Sons Purs

• Peu utilisé.
• Battements surviennent quand la fréquence du signal est similaire celle du son masquant et se répète aux multiples de la fréquence du signal test.

Masquage Central

• L'écoute diotique est une écoute binaurale avec signaux identiques sur les deux oreilles.
• L'écoute dichotique présente un signal dans une oreille et le masque dans l'autre.
• Le masquage central est lié à l'analyse du système auditif central ; il n'y a pas de liaison physique entre le signal et le masque.
• Il dépend du niveau de masque et des caractéristiques temporelles des signaux (continu, pulsé, etc.).
• Un masquage est plus important aux aigus qu'aux graves.
• Il atteint 15 dB si bruit est fort, le son et le masque sont pulsés et présentés en même temps ; et le son et le masque sont centrés sur la même fréquence.

Masquage Non-simultané

• Un bruit masquant peut élever le seuil de détection d'un signal même s'il précède ou suit le signal.
• Le masquage antérieur précède le signal test et est efficace jusqu'à 200 ms.
• Le masquage postérieur suit le signal test et est efficace jusqu'à 20-30 ms et moins efficace que le masquage antérieur.

Sélectivité Fréquentielle

• La sélectivité fréquentielle fait référence à la capacité du système auditif à distinguer différentes fréquences sonores.

Courbe d'accord

• Les courbes d'accord montrent le niveau de pression d'un masque nécessaire pour masquer un signal.
• La méthodologie consiste à présenter un masque et un signal à détecter, en gardant l'intensité et la fréquence du signal test constantes et en faisant varier l'intensité et la fréquence du masque.
• Le participant indique quand il détecte toujours le signal test.
• On mesure le niveau de masque nécessaire pour masquer le signal test.

Technique de Bruit à Encoche

• Cette technique consiste à masquer le signal par deux bandes de bruit situées de part et d'autre du signal sur l'axe des fréquences.
• On mesure le seuil de détection masqué en fonction de l'intervalle qui sépare les deux bandes plus l'espace est grand, plus le signal est facile à détecter.
• L'écoute est monaurale pour éviter les battements, ce qui rend la méthode plus efficace.

Localisation Sonore

• La localisation sonore est la capacité à identifier la position d'une source sonore dans l'espace.

Éléments Principaux

• Les éléments principaux de la localisation sonore sont les indices utilisés par le système auditif pour déterminer la provenance d'un son.

Plan Horizontal (Azimut)

• La théorie Duplex de la localisation
• La différence interaurale de temps (DIT) est possible avec les basses fréquences de 20 à 1500 Hz.
• La différence interaurale d'intensité (DII) est possible avec les hautes fréquences (plus de 1500 Hz).
• Les humains sont les plus performants avec la DIT.
• Confusions possibles les positions des sources sonores situées de chaque côté de la tête ; devant/derrière.
• Contourner ces confusions par mouvements céphalogyres et en modifiant les indices spectraux par la fonction de transfert.

Plan Vertical (Élévation)

• Les différences interaurales ne permettent pas la localisation verticale. Contrairement au plan horizontal, la localisation verticale est possible avec une seule oreille.
• La localisation verticale dépend de la fonction de transfert de l'oreille externe.
• Les circonvolutions du pavillon créent des altérations spectrales pour les sons de plus de 1500-2000 Hz.
• La résolution est faible (l'incertitude va jusqu'à 15-20 degrés).

Plan de la Distance

• Le plan de la distance est moins performant que le plan vertical.
• L'indice principal est l'intensité sonore plus un son est faible, plus il paraît loin (perte de 6 dB doublant la distance).
• Autres indices sont les fréquences (diminution des hautes fréquences avec la distance) et la réverbération.
• En augmentant la réverbération, il est possible d'améliorer le jugement de la distance.

Latéralisation

• La localisation se fait en champ libre.
• La latéralisation se fait sous écouteurs avec effets illusoires.
• L'effet de préséance correspond au délai temporel entre deux écouteurs, surtout pour les sons complexes.

Organisation Topographique

• Nerf Auditif -> Ganglion spiral -> Noyau Cochléaire Ventral -> Olive Supérieure -> Lemniscus Latéral -> Colliculus Inférieur -> CGM -> Cortex Auditif.

Localisation et Cognition

• Localiser des objets augmente la capacité à distinguer des objets.
• La localisation sert à mieux représenter le corps, la posture et l'équilibre.

Notions PréalablesLe Son

Proprietés

• Intensité: Liée à l'amplitude du son
• Fréquence: Vitesse de propagation en cycle par seconde, f=1/T [Hz].
  • Basse fréquence: <500 Hz
  • Moyenne Fréquence: Entre 500 Hz et 1500 Hz
  • Haute Fréquence: >1500 Hz
• Phase: Situation instantanée dans le cycle

Le Spectre Sonore

• Son Périodique: Son pur et clair
• Son Complexe:
  • Bruit Blanc (Contient toutes les fréquences)
  • Bruit à bande étroite (Basses ou Hautes fréquences)
• Spectre Sonore: représentation graphique des sons purs, dont la somme permet de reconstituer un son complexe
• Analyse de Fourier: Permet de représenter les fréquences présentes dans un son en fonction de leurs amplitudes
• Harmoniques: Fréquences étant des multiples les unes des autres (Fréquence Fondamentale = FO)

La Représentation du Spectre Sonore

• Représentation Temporelle: montre l'évolution de l'intensité du signal sonore dans le temps
• Représentation Fréquentielle: Montre la composition fréquentielle d'un son mais également l'intensité de la fréquence
• Représentation Tridimensionnelle: Spectrogramme qui permet une représentation visuelle de l'intensité sonore en fonction de la fréquence et du temps

Les Décibels (dB)

• Unités de Mesure de l'Intensité Sonore
• Mesuré partir d'un sonomètre
• dB SPL (Sound Pressure Level)
• dB HL (Heaving Level): Représente les décibels par rapport à l'audition humaine normale (seuil moyen de détection chez l'humain en dB SPL = 0dB HL)
• dB SL (Sensation Level): Représente le nombre de décibels au dessus du seuil d'audition à une fréquence donnée
  • Stimulation auditive (dB HL) - Seuil d'Audition = dB SL

Anatomie du Système Auditif

• Oreille Externe
  • Partie Osseuse
  • Pavillon
  • Conduit Auditif
• Oreille Moyenne
  • Tympan
  • Marteau
  • Enclume
  • Étrier
  • Trompe d'Eustache
  • Rôle: Transformation des vibrations aériennes en vibrations mécaniques, équilibre les pressions et limite l'énergie sonore grâce au muscle stapédien.
• Oreille Interne
  • Cochlée
  • Nerf Auditif
  • Organe de Corti: Organe de perception auditive; Constitué de la membrane basilaire sur laquelle on trouve des cellules ciliées.
  • Cilias: Mises en mouvement par les vibrations transmises de l'Oreille Moyenne

Perception de L'intensité

• La Sonie

Définition

• Équivalent Sensoriel De L'Intensité Physique Du Son
• Perception Subjective de l'Intensité Sonore
• À moins d'être pathologiquement anormal ou d'avoir une hypasensibilité, la perception de l'intensité est comparable d'un individu à l'autre

Mesure de La Souie

• Estimation De Grandeur: le sujet doit juger sa perception de l'intensité d'un son en lui attribuant une valeur (avec ou sans référence)
• Production de Grandeur: On donne un nombre à l'auditeur et il doit ajuster le niveau sonore du stimulus pour qu'il soit proportionnel au nombre (réciproque à la technique d'estimation de grandeur) (méthode d'ajustement)

Le "Test des contouies"

• Exemple de la méthode d'estimation de grandeur
• Permet de vérifier rapidement l'étendue de la gamme dynamique d'un patient
• On entend des sons qui varient en intensité et doivent juger l'intensité de ses sons Son de référence - Volume TV/radio tel qu'on l'écoute
• le client, après l'écoute de chaque son, il va juger une catégorie d'intensité qui décrit l'intensité (1 étant très faible et 7 étant trop fort) On l'utilise pour mesurer les seuils d'inconfort et pour vérifier l'étendue de la gamme dynamique

Les Facteurs déterminants de la sonie

• La Sonic En Fonction De L'intensité (Stevens)
• Fonction de Sonic - Relation qui prédit la sonic en fonction de l'intensité. - La sonic double à chaque tranche de 10dB.
• SONE - Unité psychoacoustique utilisée pour la mesure de perception de l'intensité 1 SONE sonic d'un son pur de 1kHz à 40dB SPL

La Souve En Fonction De La Fréquence

• La sonie croît différemment selon la fréquence - plus rapide pour les basses fréquences et ties hautes fréquences que pour les fréquences moyennes.

La Souie Des Sons Purs

• Courbes D'isosonic Courbes qui établissent une sensation de sonia égale des sons purs en fonction de la fréquence
• PHONE unité des niveaux d'intensité qui permet la comparaison de sons équivalents en termes d'intensité subjective.

Différents En Fréquence

• Très basses fréquences On doit augmenter le niveau de pression acoustique pour avoir une sonie équivalente à un son de fréquence moyenne.
• Fréquences Relativesment Moyennes / Hours À 3K-4K, l'intensité subjective augmente légèrement en raison de la fonction de transfert de l'oreille externe