Psychoacoustique et perception auditive
La psychoacoustique est l'étude de la relation entre les propriétés physiques du son et l'expérience perceptive qu'il évoque. Elle examine comment les dimensions d'un signal acoustique, telles que la fréquence, l'intensité et la temporalité, sont transformées par l'oreille et le système nerveux auditif en sensations de hauteur tonale, de sonie, de timbre, de localisation et de signification. En audiologie, elle fournit les fondements perceptifs pour comprendre l'audition normale, caractériser la perte auditive et concevoir les mesures et les dispositifs utilisés en réadaptation auditive.
Definition
La psychoacoustique est la branche de la psychophysique qui s'intéresse à la manière dont les stimuli acoustiques physiques se traduisent en sensations et perceptions auditives, et la perception auditive est l'expérience subjective et l'interprétation du son qui en résultent pour l'auditeur.
Scope
Ce domaine oriente le lecteur vers l'aspect perceptif de l'audition : les méthodes psychophysiques qui relient le stimulus à la sensation, les dimensions perceptives fondamentales du son, et les processus auditifs qui permettent de récupérer les informations vocales et spatiales à partir d'un input acoustique complexe. Il regroupe le matériel détaillé en thèmes sur la fréquence, l'intensité et la sonie ; le traitement temporel et la hauteur tonale ; la perception et l'intelligibilité de la parole ; l'audition binaurale et la localisation ; et l'adaptation et la fatigue auditives. Il traite ces sujets comme du matériel de référence et éducatif plutôt que comme des lignes directrices cliniques.
Sub-topics
Core questions
- Comment les dimensions physiques du son se traduisent-elles en dimensions perceptives de hauteur tonale, de sonie et de timbre ?
- Quelles sont les limites de la résolution auditive humaine en fréquence, en intensité et dans le temps ?
- Comment le système auditif extrait-il les informations vocales et spatiales d'un son complexe ?
- Comment ces capacités perceptives évoluent-elles avec la perte auditive ?
Key concepts
- La psychophysique et la relation stimulus-sensation
- Les seuils absolus et différentiels
- La sélectivité fréquentielle et la bande critique
- La hauteur tonale, la sonie et le timbre comme dimensions perceptives
- La résolution temporelle et l'intégration temporelle
- Les indices binauraux et la localisation sonore
- Le masquage et l'audibilité des sons dans le bruit
Mechanisms
La cochlée effectue une cartographie fréquence-lieu le long de la membrane basilaire, de sorte que différentes fréquences excitent différentes populations de cellules ciliées et de fibres du nerf auditif ; cette organisation tonotopique sous-tend la sélectivité fréquentielle et la bande critique. L'intensité est codée par le taux de décharge et par le nombre de fibres recrutées, et la sonie perçue augmente comme une fonction compressive du niveau physique. L'information temporelle est préservée par le verrouillage de phase des décharges nerveuses, soutenant le traitement de l'enveloppe temporelle, la hauteur tonale des sons complexes et les indices interauraux utilisés pour la localisation. La perception auditive émerge lorsque les voies centrales intègrent ces codes spectraux et temporels, permettant à l'auditeur de séparer les sources sonores et de récupérer des motifs significatifs tels que la parole.
Clinical relevance
Les principes psychoacoustiques décrivent pourquoi la perte auditive dégrade plus que la simple audibilité : une sélectivité fréquentielle réduite, une croissance anormale de la sonie (recrutement) et un traitement temporel et binaural altéré façonnent tous la manière dont les auditeurs affectés perçoivent le son, en particulier la parole dans le bruit. Comprendre ces relations aide à expliquer la logique derrière les tests audiométriques et la conception des appareils auditifs. Le matériel présenté ici est descriptif et éducatif et ne constitue pas une base pour un diagnostic individuel ou des décisions de traitement.
Evidence & guidelines
Une grande partie des preuves fondamentales dans ce domaine provient d'expériences psychophysiques contrôlées menées auprès d'auditeurs normo-entendants et malentendants, résumées dans des ouvrages de référence tels que Moore (2012) et Zwicker et Fastl (1999). Les conventions de mesure pour des quantités telles que le niveau de sonie et les courbes isosoniques sont codifiées dans les normes acoustiques internationales, et ces relations standardisées sous-tendent les applications cliniques et d'ingénierie.
History
L'étude quantitative de l'audition est née de la psychophysique du XIXe siècle, mais la psychoacoustique moderne a pris forme au XXe siècle avec le développement de la génération et de la mesure du son électrique. Les travaux des Bell Laboratories sur la sonie, le masquage et l'articulation de la parole, ainsi que l'échelle de hauteur tonale et de sonie de Stevens et de ses collègues dans les années 1930, ont établi les méthodes du domaine. Des recherches ultérieures sur la bande critique, le traitement temporel et l'audition binaurale ont étendu ces fondations et ont relié la perception aux mécanismes cochléaires et neuronaux.
Key figures
- Stanley Smith Stevens
- Harvey Fletcher
- Eberhard Zwicker
- Reinier Plomp
- Brian C. J. Moore
Related topics
Seminal works
- stevens-1937
- plomp-levelt-1965
Frequently asked questions
- Quelle est la différence entre la psychoacoustique et l'audiologie ?
- La psychoacoustique est la science fondamentale de la perception du son, étudiant la relation entre les stimuli acoustiques et les sensations auditives. L'audiologie est la discipline clinique qui applique ces connaissances et d'autres connaissances connexes pour évaluer et gérer l'audition. La psychoacoustique fournit une grande partie de la théorie perceptive qui sous-tend les tests et les appareils audiologiques.
- Pourquoi un son fort n'est-il pas simplement 'plus' qu'un son faible pour le système auditif ?
- Parce que les dimensions perceptives telles que la sonie augmentent de manière non linéaire avec le niveau physique, et parce que la cochlée traite le son différemment à différentes intensités. La perte auditive peut altérer davantage cette relation, de sorte que des changements physiques égaux de niveau ne produisent pas toujours des changements égaux de sensation.