Thèse Aline Frey

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jeudi 11 juin 2009  2009 à 14h00

Aline FREY  soutiendra sa thèse de doctorat intitulée "Traitement perceptif et cognitif de l'information auditive et musicale : segmentation des flux et figures sonores". 

Membres du jury :

  • Thierry Baccino, Rapporteur
  • Mireille Besson, Rapporteur
  • Xavier Hautbois, Examinateur
  • Richard Kronland-Martinet, Président
  • Charles TIJUS, Directeur

 Résumé 

Pour qu’une scène visuelle soit compréhensible, le système perceptif doit découper et grouper les éléments de cette scène de façon appropriée. De la même manière, les flux auditifs se déroulent dans le temps, et le premier problème rencontré pour l’auditeur qui les perçoit est celui de la segmentation, c’est-à-dire de l’identification de frontières. Cette segmentation est donc un processus fondamental en psychologie, mais elle reste très peu étudiée dans le domaine auditif. Elle fera l’objet d’une première partie de notre thèse.

Ce processus de segmentation est facilité si l’individu dispose d’informations préalables sur les objets présents. Ainsi, toujours par analogie avec la perception d’une scène visuelle, tout comme il existe des formes géométriques de base qui interviennent dans le traitement de l'information visuelle et spatiale, nous pensons qu'il existe aussi des figures temporelles dans la perception et la segmentation des flux auditifs. Nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux Unités Sémiotiques Temporelles (USTs), qui ont été définies comme des segments musicaux qui possèdent une signification liée à l’organisation de la matière sonore dans le temps. Un deuxième objectif de cette thèse était de tester la pertinence cognitive de ces USTs. Ces USTs ont par la suite été modélisées en Motifs Temporels Paramétrés (MTPs), qui décrivent le signifiant des USTs à l’aide de fonctions temporelles représentant l’allure globale de variables. Il s’agissait là aussi de valider le bien-fondé de ces MTPs.

Enfin, parce que la perception auditive est une activité cognitive qui consiste à mobiliser des connaissances pour structurer les éléments perçus, et que les connaissances de l’expert ne sont pas celles du novice, nous explorerons le thème de la perception experte à travers nos différentes expériences. Plus précisément, nous observerons les réactions de musiciens par rapport à celles de non-musiciens, ainsi que celle d’experts en USTs par rapport à des novices.

Cinq expériences ont été ainsi réalisées, faisant appel aux méthodes de la psychologie cognitive (tâche de segmentation, de catégorisation) et à celles des neurosciences (méthode des Potentiels Evoqués).

Dans une première série d'expériences, la capacité d'identification des changements musicauxet de segmentation a été mesurée auprès d'auditeurs musiciens et non musiciens lors de l'écoute d'une oeuvre musicale contemporaine. Deux méthodes ont été utilisés en temps réel durant l'écoute : le déplacement d'un curseur sur une échelle et l'appui sur un bouton à chauqe changement d'idée musicale. Les principaux résultats montrent que les auditeurs perçoivent bien les changements structuraux tels qu'explicités par la compositeur, et ne mettent pas en évidence de différence entre les deux groupes d'auditeurs. Il apparaît aussi que la méthode de segmentation "discrète" (i.e., appui sur un bouton) s'avère être un indicateur plus fiable des frontières structurales de l'oeuvre.

Dans une deuxième expérience, le processus de segmentation était observé cette fois lors de l’écoute de l’enregistrement d’un flux de l’environnement. Deux groupes de participants se distinguaient cette fois par le fait qu’ils évoluent ou non dans un environnement sonore quotidien similaire à celui présenté. De plus, nous faisions varier les connaissances que les auditeurs pouvaient avoir sur le flux en leur expliquant ou non en quoi consistait le flux qu’ils allaient entendre, et en leur demandant pour certain d’effectuer à nouveau la tâche une semaine plus tard. Les principaux résultats montrent qu’il n’y a pas d’effet de ces deux dernières variables (i.e., le fait de savoir en quoi consiste le flux et le fait de le re-segmenter une semaine plus tard). En revanche, les participants évoluant dans un environnement sonore quotidien similaire à celui présenté dans l’expérience effectuent des segmentations plus en accord avec les frontières structurales de celui-ci. 

Dans une troisième expérience, la pertinence psychologique des USTs a été testée chez des participants musiciens et non-musiciens. Les participants regroupaient des extraits musicaux représentant différentes USTs, dans un premier temps dans une tâche de catégorisation libre, puis dans une tâche de catégorisation orientée sur le déroulement temporel des extraits. Aucun effet de l’expertise des participants n’est observé sur le nombre et la composition des regroupements effectués. De plus, les extraits musicaux relevant d’une même UST sont significativement plus souvent regroupés ensemble. 

Une quatrième expérience testait cette fois la validité des MTPs au regard de la catégorisation, encore une fois chez des musiciens et des non-musiciens. Chaque UST était représentée par 3 types d’extraits sonores : un extrait musical, un extrait joué au piano et un extrait de synthèse issu de la modélisation en MTPs. Les résultats ne montrent pas d’effet d’expertise sur les regroupements effectués. Les extraits synthétisés selon la formalisation en MTPs sont bien perçus et regroupés avec les autres extraits représentant l’UST en question.

Enfin, dans une cinquième et dernière expérience, la validité des USTs comme unités porteuses de sens a été testée par la méthode des Potentiels Evoqués, chez des experts et des non-experts en USTs. Plus particulièrement, nous faisions l’hypothèse qu’une incongruité liée au déroulement temporel des USTs générerait une composante N400, connue comme un indice physiologique d’une difficulté d’intégration sémantique. Contrairement à nos hypothèses, c’est dans le groupe des non-experts qu’apparait cette N400, alors que le traitement de l’incongruité génère une composante de type P300 chez les experts.

L’ensemble des résultats de ces expériences nous permettent de conclure que les effets d’un apprentissage explicite, tel que celui reçu par des musiciens au sein de leur formation par exemple, n’interviennent pas nécessairement dans le traitement et la segmentation des flux sonores, ni dans celui des unités sonores qui en résultent. Nous pensons plutôt qu’un apprentissage implicite permet à l’individu d’extraire des régularités dans son environnement sonore, et génère des connaissances plus stables susceptibles d’intervenir dans le processus de segmentation. De même, cette forme d’apprentissage aurait permis à l’individu, indépendamment de toute expertise musicale, d’intérioriser des formes sonores que sont les USTs, de part leur origine sans doute liée au mouvement. Le travail de théorisation sur les USTs reste toutefois en cours, et certaines catégories d’USTs nécessiteraient d’être mieux définies. De plus, le fait que ces USTs puissent véhiculer du sens mériterait d’être testé dans d’autres contextes expérimentaux. 

 

Lieu : Université Paris 8 - bâtiment D, dans la salle D143 (2 rue de la liberté, 93526 Saint-Denis cedex 2)