Figure

Objet

Nous présentons une étude de la perception des glissandos de fréquence fondamentale de courtes durées. La perception de glissandos montants et descendants est mesurée, avec des ajustements en début et en fin de stimuli. Un modèle des données obtenues est proposé.

Description

Ce travail étudie la perception de hauteur tonale pour des glissandos de fréquence fondamentale (F0) de courtes durées. Dans une première partie, nous rapportons de nouvelles mesures, utilisant une méthode d'ajustement (voir la figure 1). Les stimuli sont des glissandos de F0, centrés autour de 220 Hz. Les paramètres étudiés sont : l'étendue des glissandos (0, 0.8, 1.5, 3, 6, et 12 demi-tons, soit 0, 10.17, 18.74, 38.17, 76.63, 155.56 Hz), la durée des glissandos (50, 100, 200 et 300 ms), la direction des glissandos (montant ou descendant), et l'extrémité des glissandos ajustée (début ou fin) (voir la table 1).

Les résultats montrent que les sujets ont été capables de réaliser la tâche demandée de façon cohérente. Des différences significatives sont apparues entre les quatre parties des expériences (tons montants ajustés au début et à la fin, tons descendants ajustés au début et à la fin). Ceci indique des différences dans la perception des tons montants et descendants, et entre perception en début et en fin des tons. Une explication pourrait être un poids perceptuel supérieur pour le registre aigu, comparé au registre grave. Les résultat expérimentaux mettent également en évidence un moyennage perceptif des contours de F0. Une importance plus grande est accordée aux fréquences proches des extrémités ajustées (début ou fin de ton). Nous avons ensuite proposé des modèles numériques simples pour rendre compte des résultats expérimentaux : une modèle de moyennage temporel, et un modèle de moyennage temporel pondéré. Les paramètres optimaux de ces modèles ont été estimés en utilisant un critère de distance statistique. Les résultats de prédiction sont satisfaisants : 94 % des données expérimentales sont prédites sans différences statistiquement significatives par les meilleurs modèles.

On peut conclure de ces expériences que la perception tonale pour les glissandos de fréquence fondamentale de courtes durées correspond à une moyenne temporelle pondérée de la fréquence fondamentale.

Résultats et perspectives

Les résultats principaux de l'étude sont : 1/ la perception semble correspondre à une moyenne des fréquences présentes au voisinage de l'extrémité ajustée; 2/ le registre aigu semble plus important perceptivement; 3/ les ajustements en fin de glissando sont plus proches des extrémités que les ajustements en début de glissando. Dans une seconde partie de l'étude, nous avons proposé des modèles numériques pour rendre compte des données.

Plusieurs nouvelles investigations seraient nécessaires. Les modèles numériques sont seulement des descriptions des données. Il semble qu'un mécanisme d'intégration de la fréquence fondamentale soit mis en jeu. Cependant la nature de ce mécanisme et son explication physiologique sont encore à découvrir. Un autre problème est celui de l'influence des variations spectrales et énergétiques sur la perception de F0. De nouvelles mesures perceptives seraient utiles, avec le même type de paradigme expérimental, pour comprendre le rôle joué par ces variations. Ces problèmes devraient être traités pour mieux appréhender l'intonation des signaux naturels, comme la parole ou la musique.

Référence

C. d'Alessandro, S. Rosset and J.P. Rossi. ``The pitch of short-duration fundamental frequency glissandos'', Journal of the Acoustical Society of America, 104(4): 2339-2348, octobre 1998.

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