L’ensemble des processus impliqués dans l’évaluation de l’intensité sonore (la sonie) de sons présentant d’importantes variations spectro-temporelles reste encore mal connu à ce jour. Les travaux menés dans le cadre du projet LoudNat visent en particulier à caractériser l’influence de la distribution temporelle de l’intensité sonore sur les jugements de sonie, notamment concernant le cas des sons crescendo et decrescendo, pour lesquels des asymétries robustes en sonie sont observées.

Les concepts et formalismes mathématiques associés aux approches psychophysiques traditionnelles et moléculaires seront tout d’abord brièvement exposés. Différentes études de la littérature ayant permis d’identifier avec succès les mécanismes sous-jacents à différentes tâches auditives et visuelles fondamentales (détection, identification et discrimination) seront présentées afin d’illustrer l’intérêt singulier des méthodes moléculaires. Je présenterai ensuite les principaux résultats issus d’expériences psychophysiques menées sur la sonie de sons non-stationnaires à l’aide : (1) de méthodes moléculaires permettant de caractériser les mécanismes d’intégration temporelle mis en jeu dans les jugements de sonie; (2) de méthodes traditionnelles permettant de déterminer l’influence respective des différents paramètres décrivant ces sons (spectre, niveau, durée, pente) sur ces jugements.

En combinant ces résultats, je tenterai de définir la structure d’un modèle perceptif permettant de traduire globalement le processus perceptif conduisant au jugement de sonie des sons dont l’intensité varie au cours du temps. Enfin, je présenterai des perspectives de recherche à court terme envisagées pour préciser les paramètres de ce modèle.

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Characterization of a non-linear auditory process: Combining traditional and molecular psychophysics

Abstract:

The processes underlying loudness judgments of sounds with strong spectro-temporal variations still remain elusive. One of the main goals of the LoudNat project is to characterize the influence of intensity temporal-distribution on loudness judgements, especially concerning sounds having rising and falling-intensity profiles, which produce robust loudness asymmetries.

First, the general concepts and mathematical formalisms of both traditional and molecular psychophysics will be briefly reviewed. The latter approach will be illustrated with different studies that successfully employed molecular psychophysics to identify mechanisms involved in various basic auditory and visual tasks (detection, identification and discrimination). Second, the results of the psychophysical experiments conducted on the loudness of non-stationary sounds will be presented: (1) using molecular psychophysics to characterize underlying temporal-integration processes; (2) using traditional psychophysics to evaluate the influence of global sound parameters (spectral content, level, duration, slope) on loudness judgements.

By combining these findings, I will propose a general structure of a perceptual model reflecting the overall perceptual process of loudness evaluations of time-intensity varying sounds. Finally, I will draw some short-term research perspectives in order to specify the characteristics of such a model.