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Identification des sources et qualification des sons.

Prsentation des recherches - Michle Castellengo - 1963-2002

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CARACTRISATION PERCEPTIVE DES SONS

1. Identification des sources et qualification des sons.

1.1. Quest-ce que le timbre? expriences prliminaires.

Nous disposons maintenant d'outils puissants et bien matriss pour acqurir, analyser, transformer, synthtiser lessons. Mais malgr les trs nombreuses recherches dveloppes depuis une trentaine d'annes pour faire correspondreles paramtres du signal physique avec l'valuation des qualits sonores perues par l'auditeur, les rsultats restent trsdcevants. L'tude du timbre est absente des traits de psychoacoustique parus entre 1970 et 1990. Cette notion, siimportante en musique, a rsist aux tentatives danalyse des sons, quil sagisse de lexprience pionnire de J.Grey

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(1977) ou des innombrables recherches s'efforant d'analyser la qualit acoustique des instruments de musiqueen comparant les courbes de rponses.

Pralablement au choix de telle ou telle mthode d'analyse des sons il y a lieu de s'interroger sur les modalits dela perception sonore humaine.

Aprs avoir ralis une srie d'expriences sur des sons enregistrs

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, suppression du transitoire d'attaque, inver-sion temporelle, filtrage, nous avons pos, ds 1987, que la notion de timbre devait tre aborde sous deux aspects.

O 5. - CASTELLENGO M., Les sources acoustiques., (1987), in "Le livre des techniques du son", ouvrage collectif sous la direction de D. Mer-cier, Ed. Frquences, Paris, p. 45-70.

En effet, ces manipulations peuvent produire, soit la perte d'identit du son - l'enregistrement d'une guitare inver-se est mconnaissable - ou affecter seulement la "couleur" spectrale. L'emploi d'un substantif unique "timbre" estdonc trompeur car il se rapporte deux modalits perceptives diffrentes qui sont, dune part la reconnaissance de laforme acoustique temporo-spectrale d'une source donne ("le" piano, "la" voix, "la" flte) et d'autre part l'analyse

30. Partant du principe que le timbre est ce qui diffrencie des sons de mme intensit, mme frquence et mme durs, les 16 sons ins-trumentaux utiliss dans l'exprience ont t normaliss selon ces trois paramtres.

31. Ces expriences ont t ralises pour la documentation sonore du cours d'acoustique musicale crit pour Centre National d'Ensei-gnement par Correspondance (CNEC- 1971 et 1975)

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compare des qualits sonores des diffrents sons produits par cette source. Nous avons alors propos l'emploi de deuxtermes diffrents : le timbre causal et la sonorit. Cette reflexion, dveloppe dans le carde de l'enseignement donnau CNSM a t prsente, sous forme condense, dans une contribution ouvrage.

O 4. - CASTELLENGO M., (1994), La perception auditive des sons musicaux, in Psychologie de la Musique, dit par A. Zenatti, P.U.F.,pp.55-87, Paris.

Pour cette publication nous avons pass en revue les crits rcents sur le timbre et sur la psychoacoustique, sanstrouver cette poque de concordance avec notre approche. Lide que la perception de ce quil est convenu dappelerle timbre impliquait deux modalits perceptives a t dveloppe dans le cadre de la thse de F. Guyot. Au coursde cette thse nous avons rencontr Danile Dubois, psycholinguiste, avec qui une collaboration troite et fructueusesest s'engage, en particulier sur le concept de catgorisation perceptive.

1.2. Perception des sons musicaux et des bruits : la catgorisation prototypique.

Le concept de catgorisation, tabli par E. Rosch en 1975, repose sur deux principes fondamentaux qui sont d'unepart, l'conomie cognitive impliquant une organisation des catgories en diffrents niveaux hirarchiques, et d'autrepart, la non quiprobabilit des vnements du monde peru, qui engendre l'intrieur de chaque catgorie l'existenced'objets prototypiques et la notion de degr de typicalit.

L'tude de la perception des bruits sest rvle importante plusieurs gards.

Tout d'abord, en mettant l'accent sur la notion d'identification des sources, la recherche a confirm l'importancepriomordiale de cette tape qui est le premier aspect du "timbre". En effet, l'coute des bruits de l'environnement estprioritairement vnementielle, c'est un problme de reconnaissance des formes sonores.

O 3. - CASTELLENGO M., (1994), Les formes sonores, in Les sciences de la forme aujourd'hui, E. Nol d, "Point Science", Ed du Seuil, p.126-139.

Par ailleurs, la notion de gne due au bruit, classiquement rsolue par une mesure de niveau sonore en dB, s'estsubstitue peu peu celle d'une caractrisation de l'agrment des bruits, rechercher dans l'tude du spectre et del'volution temporelle des signaux. Les industriels de l'automobile (qualit des lignes d'chappement), les fabricantsd'appareils mnagers, le Ministre de l'Environnement, le CNRS (COST

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acoustique; clubs CRIN) ont progressive-ment soutenu le dveloppement des tudes sur l'apprciation de "la qualit acoustique des bruits", en proposant desfinancements sur contrats.

32. Runions rgulires du COST acoustique du CNRS de 1993 1996.

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De 1992 1996 sest droul le travail de recherche de la thse de F. Guyot dont le titre est explicite :

"Etude dela perception sonore en termes de reconnaissance et d'apprciation qualitative : une approche par la catgorisation".

Les deux traitements perceptifs, reconnaissance et qualification, ont t tudis d'une part, lors dune exprience decatgorisation de bruits domestiques, d'autre part, au cours dune tude de l'apprciation qualitative d'un ensemble desons d'aspirateurs. Une mthode gnrale de recherche a t progressivement labore, qui sest affine au cours desrecherches ultrieures.

1.3. Catgorisation et identification : tude d'un corpus de bruits domestiques

Groupe de travail : F. Guyot (thse), J.S. Linard;

Nous avons essay demontrer quels pouvaient tre,pour un corpus de bruits do-mestiques, les diffrents ni-veaux dorganisation descatgories. Nous avons ainsiconstat que la nature de lasource tait un facteur prdo-minant dans la formation descatgories.

Dans la plupart des situa-tions, lorsque la source estreconnue, on ne cherche pas qualifier le son. Cest pour-quoi, les sons ne sont pas for-cment catgoriss sur labase de similarits percepti-ves, mais de similarits desources. Par contre, si lasource nest pas reconnue, ou quun doute subsiste sur sa nature, alors les catgories seront formes sur limage peruedu mouvement ou du geste lorigine du son (frottement, grattement etc...). Exemple

Son 60

.

Figure 7.1 - Catgorisattion libre dun corpus de bruits domestiques. Arbre des rponses des sujets (gauche) etlibell des principales classes de regroupement. (thse F. Guyot) Ex Son 60

Son 60Catgorisation de bruitsdomestiques. 12 bruits(du groupe de 25); cf fi-gure. F.Guyot, 1993.

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La comparaison des catgories formes partir des descripteurs de mouvement avec les catgories perceptivesobtenues partir du mme corpus de sons, a montr que les catgories de descripteurs ntaient pas, tout comme lescatgories de sources, fondes sur les seules similarits perceptives. Ainsi, le grincement est dcrit par (au moins)deux types de signaux forms soit dimpulsions rapides, soit dune structure harmonique qui nont pas de similaritsperceptives videntes et le frottement est un descripteur trop gnrique pour avoir une unit perceptive. Cette exp-rience a donc montr que les catgories de bruits sont formes sur la base de processus complexes mlant la fois dessimilarits perceptives corrlables des paramtres acoustiques, et des similarits culturelles acquises par appren-tissage.

1.4. Catgorisation et qualit sonore

Cest de loin laspect qualitatif de la perception des sons que nous avons le plus dvelopp et dont les rsultatssavrent trs encourageants. Le traitement des problmes de bruit (au sens nuisance), se rsume pratiquement unemesure du niveau sonore en dB (ou en dBA) et une rduction de celui ci jusquau niveau rglementaire acceptable.La "qualit" sonore est donc ainsi directement associe au niveau sonore. A chaque type de bruit correspond une nor-me de mesure et de niveau maximal autoris. Cependant, la difficult de trouver dautres paramtres de caractrisationqualitative des bruits devient vite insurmontable lorsqu'on constate qu'il n'y a pas de critre acoustique universel de laqualit.

En effet, les paramtres de qualit sonore sont fortement dpendant du type de bruits, mais aussi de la situationdans laquelle lindividu se trouve lorsquil peroit ces bruits. Par situation il faut entendre le contexte et lactivit delindividu dans ce contexte. Considrons par exemple le son dun aspirateur ; intgr dans une oeuvre musicale com-me l'a fait Hoffnung, le bruit fait rire et nous le recevons avec plaisir; mais le mme bruit devient pnible quand ondoit utiliser laspirateur pour le mnage, et devient mme compltement insupportable lorsqu'on en subit la productionpar quelqu'un d'autre. Trois situations diffrentes peuvent donc entraner trois apprciations diffrentes de la qualitd'un mme bruit. Enfin la finalit mme du bruit intervient. Les signaux dalarme, par exemple, peuvent provoquerdes ractions opposes selon que nous estimons tre concerns ou non..

Une tude de la qualit sonore n'est donc pertinente que si on dfinit clairement : le type de bruit (nature de lasource); la finalit de sa production (musique, machine); la situation ou contexte d'activit du sujet en coute.

Mthode exprimentale de la catgorisation sonore.


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2. Mthode exprimentale de la catgorisation sonore.

2.1. Organigramme

La mthode de recherche a t valide sur un cas dcole :des signaux continus spectres larges, en l'occurence 23 aspi-rateurs du commerce

Elle comprend les tapes suivantes :

Etape 1 - Choix et enregistrement soigns du corpus de sons

Etape 2 - Tche perceptive sous la forme de catgorisa-tion libre. La consigne de test spcifie, ce que les sujets vont entendre, dans quelle situation dcoute (ou inten-tion) ils doivent tre, et largument de catgorisation. Les sujets construisent autant de catgories quils le souhaitent, et il leur est demand ensuite de caractriser verbalement leurs catgories.

Etape 3 - Analyse statistique des catgories (sous forme darbres valus) et des verbalisations.

Etape 4 - Analyse des paramtres acoustiques corrls aux catgories et aux verbalisations.

Etape 5 Transformation par traitement de signal, de quelques stimuli tmoins.

Etape 6 - Validation de la pertinence de ces paramtres : Tche perceptive identique la premire sur un corpus intgrant des sons transforms par synthse.

La sixime tape est essentielle pour la pertinence de ltude.

Etape 1

Etape 2

Etape 3

Etape 4

Etape 5

Etape 6

Figure 7.2 - Organigramme dune tude de qualit perceptive.

7 - Etudes de qualit sonore

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Lors de cette premire tude de la perception de la qualit acoustique des sons d'aspirateurs, nous avons formull'hypothse qu'un des critres de gne pouvait tre la prsence d'une ou plusieurs composantes saillantes du spectredonnant une "note" gnante au bruit. Quelques sons ont t transforms par analyse-synthse et, lors d'un nouveau testde catgorisation, les sons transforms ont t regroups avec les sons acceptables. Les rsultats ont t prsents lorsd'une confrence invite au forum EAA (1996) : Castellengo M., Guyot F., Viollon S., (1996), Perceptive characte-risation of the acoustical quality of real complex sounds - Validation with synthesis. Confrence invite au Forumacusticum (Anvers), Acustica/Acta Acustica 82 Suppl.1, S78, et publis la mme anne.

Au: 4. - GUYOT F., CASTELLENGO M., VOGEL C., MAFFIOLO V., (1996), Une mthode d'tude de la qualit acoustique des sons rels com-plexes. Acoustique et Techniques, 7, p 23-26.

2.2. Le concept de validit cologique

Le terme "cologique" doit tre compris ici dans un sens voquant la ralit ou plutt une situation d'coute la plusproche possible de l'coute relle. La mise en place de tests d'coute pour notre recherche impose d'enregistrer les sonset de les donner entendre en laboratoire, o nous recueillons les ractions des sujets. Il importe que ceux-ci acceptentde s'imaginer tre "en situation" afin de ressentir de la faon la plus vraisemblable les phnomnes sonores auxquelsnous leur demandons de ragir. La plus grande attention doit donc tre porte la qualit de l'enregistrement, sareproduction et au niveau d'coute de restitution.

3. Etudes de qualit sonore

Groupe de travail : D. Dubois; J.D. Polack

Thses : G. Guyot; V. Maffiolo; C. Vogel; P. Gaillard. - DEA : F. Guyot; S. Viollon; N. Dumoulin; B.St Loubry; C. Villain;

Entre 1993 et 2001, la mthode a t applique des corpus de sons trs divers. Citons : les signaux sonores sous-marins, les bruits domestiques, les aspirateurs, la guitare classique, le clavecin, les archets de violon, et plus rcem-ment lenvironnement sonore urbain. Plus que la nature des stimuli bruits ou sons musicaux cest le degr de com-plexit de la source tudie qui engendre des difficults lors de la mise en place des tests.

La conception gnrale de notre mthode d'tude a t prsente dans le cadre d'une confrence invite au ForumAcusticum de Berlin.

Etudes de qualit sonore


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CASTELLENGO M., BESNAINOU C., DUBOIS D., (1999), Acoustical quality of musical instruments and categorization; Joint Meeting: ASAand Forum Acusticum, 4aMU8; Berlin.

3.1. Stimuli "simples" : aspirateurs; sons musicaux isols

L'tude de la qualit sonore du bruit des aspirateurs fut un cas d'cole remarquable

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. Chaque machine pouvanttre caractrise dans une dure de 8 secondes, la mise en uvre des tests de catgorisation et de la verbalisation as-socie s'est ralise aisment. Ce type de corpus permet galement la mise en uvre de tests psychoacoustique clas-siques (tests par paires), qui, en compltant les rsultats obtenus par dpouillement des arbres, offrait la possibilit de"dimensionner" certains critres bien dfinis comme la brillance. cf Ex.

Son 61.

O 1. - GUYOT, F., CASTELLENGO M., (1997), Etude de la catgorisation d'un corpus de bruits, in Catgorisation, Reprsentation et SystmesSymboliques dit par D.Dubois, Kim Ed., Paris, p 41-58.

Dans le cadre d'une expertise commande par le Ministre de la Culture (Direction du Patrimoine) pour valuer laqualit des jeux d'anche de l'orgue de Dijon nouvellement restaur, nous avons pu mettre en vidence le caractre de"nasalit" des sons de cromorne de cet instrument, par comparaison ceux des trois autres instruments, par un test dedissemblances. Il s'agissait galement de sons isols, galiss en dure et en frquence. (cf 4.2.d).

Cg: 20. - CASTELLENGO M., GOAD P.; (1997) Etude compare de la qualit sonore du jeu de cromorne dans quatre orgues classiques : va-luation psychoacoustique de la "nasalit" . 4me Congrs Franais dAcoustique, Marseille, 617-620

Le travail ralis par Pascal Gaillard dans le cadre dune thse de Musicologie, sur le transitoire d'attaque des sonsde Steel Drum, rentre galement dans le cadre de l'tude de sons isols. Invents aux iles Carabes pendant la 1remoiti du 20me sicle, les Steel-drum sont raliss avec des bidons d'huile dont la surface suprieure est travaille(emboutissage et martelage) de faon circonscrire des zones vibrantes correspondant des modes propres, accordsen relation quasi harmonique entre eux. Lorsqu'un secteur est mis en vibration par frappement, de nombreux coupla-ges s'effectuent de sorte que la dure d'tablissement du son est pratiquement intermdiaire entre celle d'une percus-sion et celle d'autres types d'excitation comme l'archet ou le souffle. Ce type de son reste mal connu des auditeurs.Diverses modifications de leur transitoire dattaque, (dure globale, ordre darrive des composantes, justesse et am-plitude relative des composante) ont permis de proposer une famille de sons similiaires dans leur contenu spectralmais diffrents par leur transitoires, pour raliser une srie de tests de catgorisation libre. Rappelons que cette m-thode donne accs la perception de grandeurs acoustiques matrises, tout en travaillant avec des sons naturels. Unseuil temporel de prise en compte du transitoire est propos. La mthode est expose dans une communication pr-sente Lausanne.

33. cf Thse de F. Guyot, 1996.

Son 61Qualification de bruitsdaspirateurs. Test de dis-similarits, par paires.Paire 15 (8-16); paire 16(6-10); paire 17 (1-4);paire 18 (2-7). F. Guyotet C. Piron, 1994

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Cg: 4. - GAILLARD P., LEGROS C., CASTELLENGO M., (2000) Modification de certaines caractristiques physiques des sons de steeldrumsen vue de la ralisation de tests psychoacoustiques; 5me CFA , Lausanne.

3.2. Squences sonores d'instruments complets (clavecin, orgue)

Ltude d'un instrument de musique comme le clavecin, la guitare ou l'orgue ne peut se rduire celle d'un son.De mme, l'estimation de qualit des bruits de l'environnement urbain implique l'coute d'une squence de dure no-table. De nouveaux problmes surgissent.

Dure des stimuli - Quelle dure choisir (5, 10, 20 secondes?) pour donner une "image acoustique" reprsenta-tive de l'instrument ou de l'environnement?

Mmoire d'coute - Ds que la squence dure plus de quelques secondes, comment tenir compte de la prpond-rance perceptive des derniers lments entendus?

Epuiser le smantique pour accder au qualitatif - A l'coute d'une musique ou d'une ambiance sonore, l'atten-tion de l'auditeur est prioritairement captive par l'coute smantique. Quelle musique? Quels types de bruits, o etc... Ce n'est qu' la 2me ou la 3me coute, lorsque tous les vnements sont prvisibles, que l'attention peut se porter sur les aspects qualitatifs de la squence propose. La ncessit d'couter plusieurs fois une squence augmente d'autant la dure du test et la fatigue de l'auditeur.

Evaluation de la qualit de quatre clavecins

Stage de DEA Atiam de Nathalie Dumoulin ).

La constitution d'un corpus sonore de clavecins recquiert plusieurs prcautions : une prise de son de qualit (en-registrement digital avec microphones electrostatiques), dans le mme lieu, avec un positionnement similaire des mi-crophones. Par ailleurs les instruments doivent tre accords au mme diapason et au mme temprament, et jous parla mme personne. Quatre instruments de facture diffrente (franais, allemand, flamand 1 et flamand 2) ont t en-registrs dans l'atelier d'un facteur (M. Ducornet). Pour disposer d'un nombre suffisant de stimuli, nous avons traitsparment les diffrents claviers en enregistrant chaque fois, le clavier 1, le clavier 2 et les deux claviers accou-pls

34

. Nous disposions ainsi de 3 squences par instrument, donc de 12 stimuli. Le programme d'enregistrement com-portait diverses prises : gammes chromatiques, gammes diatoniques dans les diverses octaves, pices musicales.

34. les sons de ces deux claviers prsentent des diffrences de sonorit dues en premier lieu au point de pincement propre chaque jeu, mais aussi l'harmonisation (rglage de la force de pincement et du profil des becs)

Etudes de qualit sonore


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Deux sries de tests ont t ralises : un test de comparaisons par paires (dpouillement par Analyse en Compo-santes Principales) portant sur un court fragment : 5 notes en gamme diatonique (dure 5s.) et un test de catgorisationlibre (dpouillement arbor selon l'algorithme de Barthlmy et Luong) complt par la verbalisation sur les catgo-ries, portant sur une squence musicale. (dbut d'un prlude non mesur - dure 7s.). cf Ex

Son 62

.

Les rsultats combins des deux sries de tests ont permis d'interprter l'ordre des regroupements : Axe N1, partype de clavier (indpendamment des instruments). Axe N2, selon l'opposition de sonorit "doux et rond" ou"brillant, nasal et prcis". C'est dans le plan 2-3 qu'apparaissent identifis, les quatre types d'instruments : petit Fla-mand, Franais, grand Flamand et Allemand.

Cg: 16. - GUYOT, F., CASTELLENGO M., DUMOULIN N. (1997) Caractrisation perceptive de la qualit sonore de plusieurs clavecins, . 4meCongrs Franais dAcoustique, Marseille, 629 - 632

La porte des rsultats est limite du fait des contraintes imposes la dure et au contenu des stimuli. Pour mieuxrendre compte d'un panorama complet des qualits d'un instrument, il faut mettre en place plusieurs tests de dissem-blances sur des extraits diffrents comme nous l'avons expriment propos de l'orgue

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. C'est ce que nous comptonsdvelopper dans le cadre du projet "piano" de Ch. Besnainou.

3.3. Situations plus complexes : multimodalit (toucher, couter, voir)

Qualit des archets de violon

- Mmoire de DEA Atiam (B. Saint-Loubry)

Nous avions pour objectif de recueillir les avis de violonistes professionnels et ceux darchetiers, sur les qualitscompares de diffrents archets : 7 archets en bois (4 "anciens" et 3 contemporains) et 5 archets en matriau compo-site. Le salon Musicora de l'anne ayant pour thme majeur le violon, nous avons pu runir en un temps record 14luthiers archetiers et 13 violonistes professionnels qui ont accept de se prter aux tests. Les tests se sont drouls soitdans un bureau du Conservatoire de Musique (proche du salon Musicora) soit au domicile des musiciens. Ceux-ci es-sayaient leurs archets avec leur instrument et avec un violon de rfrence commun pour tous les essais.

Les musiciens essayent les archets sur des phrases musicales qui leur posent habituellement des difficults; peud'entre eux classent part les archets carbones car ils ont la curiosit de rechercher l'archet qui leur conviendra lemieux.

35. Piron Ch. (1993) - Approche de l'identit sonore d'un orgue : Comparaisons spectrales et perceptives d'enregistrements avant et aprs restauration. Mmoire d'ingnieur, Universit de Technologie de Compigne/LAM Paris.

Son 62Test de catgorisation dessons de clavecins. La s-quence musicale jouesuccessivement sur les 4instruments (claviers ac-coupls). MC et N. Du-moulin; 1995

7 - Qualit sonore de l'environnement urbain : la smacoustique

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Les archetiers pratiquent des torsions, des flexions, des vibrations par ricochet sur la main pour tester l'lasticit,la souplesse ou la rigidit de l'archet. Sensibles l'aspect esthtique, certains d'entre eux ont dlibrment cart lesarchets composites.

Une stagiaire de matrise de mcanique a ralis pendant la mme priode une srie de mesures mcaniques surles archets sous tension (mche prte jouer) : frquences propres (et coef. Q) par excitation verticale et latrale. Maisles rsultats, trop frustes, n'ont pu tre corrls aux apprciations des musiciens et des archetiers, d'autant que la "qua-lit" est apprcie diversement par les deux groupes de sujets, et que de plus, des donnes extra-acoustiques entrentpour une grande part dans l'apprciation globale.

Les commentaires verbaux et les enregistrements sonores des sances de tests nont pu tre exploits dans le cadrelimit dun stage de DEA. La recherche devait faire lobjet d'une thse qui n'a malheureusement pu aboutir, faute definancement

36

.

4. Qualit sonore de l'environnement urbain : la smacoustique

Collaboration Danile Dubois

La thse de Valrie Maffiolo, qui a pour sous-titre Structuration des reprsentations mentales et influence surl'apprciation qualitative des ambiances sonores de Paris, reprsente une avance importante de notre recherche enqualit sonore. Cette thse, ainsi que celle de Corsin Vogel a t co-dirige par Danile Dubois psycholinguiste. Nousavons constitu un groupe de travail avec Jean Dominique Polack, Sophie David linguiste, Myriam Mzali puis Cathe-rine Guastavino. Toutes ces recherches ont bnfici de contrats.

La premire partie du travail, commune aux proccupations de C. Vogel et V. Maffiolo, a port d'une part sur lechoix des sites reprsentatifs de Paris, au moyen d'un questionnaire hors site, et d'autre part sur une srie d'enregistre-ments avec plusieurs dispositifs de microphones, pour obtenir la prise de son restituant le mieux possible une ambian-ce d'extrieur

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.

Cg: 15. - MAFFIOLO V., VOGEL C., POLACK J.-D., CASTELLENGO M., DUBOIS D., DAVID S., (1997), Ambiances sonores reprsentativesd'une ville : le cas de Paris. 4me Congrs Franais dAcoustique, Marseille, 303-306.

36. la candidate est maintenant responsable du design sonore chez Renault!37. L'exprience des preneurs de son de l'enregistrement de musique en salle de concert est trs dveloppe et a donn lieu de nombreu-

ses recherches. A l'oppos, la prise de son en extrieur (le plus souvent pratique pour le cinma ou la tlvision) reste lmentaire, et se pratique frquemment en mono. Il tait capital pour notre tude, de disposer d'une trs bonne qualit de prise de son.

Qualit sonore de l'environnement urbain : la smacoustique


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Au: 4. - GUYOT F., CASTELLENGO M., VOGEL C., MAFFIOLO V., (1996), Une mthode d'tude de la qualit acoustique des sons rels com-plexes. Acoustique et Techniques, 7, p 23-26.

Au: 5. - CASTELLENGO M., DUBOIS D.; (1996), Les signaux d'avertissement dans la ville, Le courrier du CNRS, 82, pp.110-11.

Le dispositif adopt combine des microphones cardiodes carts de 60 cm!. Les tests d'coute pratiqus pour cetteexprience, des tests de comparaison par paires, ont montr l'importance du contenu des squences sur le jugementdes auditeurs. Qu'il s'agisse de bruits de circulation ou de bruit de fond de jardin public, les auditeurs prfraient g-nralement la deuxime squence, quelque soit le dispositif de prise de son. On retrouve ici les l'importance des deuxmodes d'coute cits plus haut.

A la premire audition d'une squence, les auditeurs "dpouillent" le contenu smantique de l'extrait sonore: ilsprocdent l'identification des sources.

A la deuxime coute de cette squence (rpte avec le deuxime dispositif de prise de son), ils ont dj reprles vnements sonores et sont disponibles pour apprcier cette fois, la qualit sonore de l'enregistrement.

L'importance de ces deux traitements cognitifs des squences sonores a guid notre choix des squences prleverpour mettre en place le test. Nous avons dcid de constituer un corpus de 8 squences de bruit de fond dit "amorphe": un brouhahas indistinct, et 8 squences dites "vnementielles" o l'on peut distinguer des bruits de vhicules, desgrincements, des oiseaux etc.

Son 63Qualit acoustique desbruits de l'environne-ment. Quatre squencesretenues pour les testsdcoute : N5; N7;N10; N11. Les squen-ces N 5 et 10 sont vne-mentielles; les N 7 et 11sont amorphes. V. Maf-fiolo, 1997.

Figure 7.3 Gauche : Squence sonore vnementielle (Ex sonore N55) - Droite : Squence sonore amorphe . Ex Son 63

son 5 Son 7

7 - Qualit sonore de l'environnement urbain : la smacoustique

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Plusieurs questionnements ont fait l'objet detests de catgorisation libre avec pour consigne deregroupement, soit l'intensit des squences, soit"l'agrment" (c'est dire le degr de plaisir peru l'coute).

Pour chacune des ces consignes, les squencestaient diffuses, soit leur niveau d'origine, soit un niveau normalis. Enfin, par souci de rigueurmthodologique, la consigne "'agrment" a ttraite selon trois techniques de tests connues despsychoacousticiens: catgorisation libre; compa-raisons par paires; chelles de similarit.

Chaque test donnait lieu des verbalisationspar les sujets, qui se sont rvles particulirementpertinentes pour interprter les rsultats.

A la consigne : regrouper les squences selonl'intensit , les sujets ont partitionn le corpus se-lon les critres amorphes ou vnementiel. End'autres termes, l'intensit physique n'est pas trai-te de la mme faon selon que la squence est in-tressante couter (vnementielle) ouennuyeuse (amorphe). cf 7.4

Cg: 13. - VOGEL C., DUBOIS D., CASTELLENGO M., (1998), Perception of warning signals in urban context. Internoise 98, Christchurch.

Au: 2. - MAFFIOLO V., CASTELLENGO M., DUBOIS D., (1998). Qualit sonore de l'environnement urbain : Smantique et intensit.Acoustique et Techniques, 16, 14-21,

Figure 7.4 - Rsultats dun test de catgorisation libre selon lintensit. A ni-veau sonore quasi quivalent, es sujets ont regroups les squences selon le con-tenu smantique . (Thse V. Maffiolo)

Qualit sonore de l'environnement urbain : la smacoustique


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Les verbalisations ont montr galement d'importantesdiffrences dans l'emploi des mots : les termes gn-raux comme "bruits intenses, gnants, stationnaires,graves" sont apparus dans la description des squencesamorphes, alors que les squences vnementiellestaient plutot dcrites par les noms des sources (motos,pitons) cf figure 7.5.

En d'autres termes, un critre comme l'agrment, n'estpas trait de faon dimensionnelle par les sujets maisdpend, comme on l'a vu, du contenu des squences etdonc, de leur signification pour les sujets

Cg: 10. - MAFFIOLO V., CASTELLENGO M., DUBOIS D., (1999).Is pleasantness for soundscapes dimensional or categorical? JointMeeting: ASA and Forum Acusticum, Berlin.Cg: 14. - MAFFIOLO V., DAVID S., DUBOIS D., VOGEL C., CAS-TELLENGO M., POLACK J.-D., (1997), Sound characterization ofurban environment. Inter-noise 97, Budapest,, 1239-1242..

Ce travail a mis en vidence

l'importance de la signi-fication des sons pour les auditeurs et lincidencequelle joue sur l'valuation de qualit sonore

. Il amontr galement la structuration catgorielle des re-prsentations cognitives de la qualit sonore.

Cg: 13. - VOGEL C., DUBOIS D., CASTELLENGO M., (1998), Perception of warning signals in urban context. Internoise 98, Christchurch.

Les mmes concepts de recherche ont t appliqus l'valuation de qualit perue des espaces verts de la Villede Paris dans le cadre dun contrat. L'tude a montr la forte interaction des donnes visuelles avec les donnes audi-tives pour l'valuation de la qualit globale.

Valrie Maffiolo a t recrute France-Tlcom (CNET) o la mthode dveloppe dans le groupe LAM/LCPEa t transfre l'tude de la qualit des voix donnant des annonces tlphoniques.

Figure 7.5 - Rsultats dun test selon lagrment; exemples de verbalisationslibres des sujets : en rouge, squences vnementielles; en vert, squencesamorphes. (Thse V. Maffiolo)

7 - Conclusions.

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5. Conclusions.

Le cadre d'tude de la perception sonore, qui sest dvelopp au travers de lexprience premire des sons musi-caux, s'est rvl fcond pour l'tude des bruits. Le terme "smacoustique" que nous avons propos met l'accent surla conduite fondamentale de l'tre vivant, pour qui, selon la formule de Danile Dubois "percevoir c'est chercher dusens".

Notre coute se porte en premier sur la reconnaissance des sources entendues, parmi celles qui sont prvisibles dans un contexte donn et dont les catgories sont relativement communes aux membres d'un groupe donn.

L'interprtation qualitative : jugements hdoniques, de valeur, analyses sensorielles, n'intervient qu'en second lieu, en fonction de l'interprtation smantique du sujet.

Au fur et mesure du dveloppement des recherches nous avons mesur lintrt des verbalisations fournies parles sujets, qui se sont rvles une source fondamentale d'informations pour accder la reprsentation cognitive dessujets. La collecte, la mise en ordre et l'interprtation des verbalisations demande des comptences spcifiques dontnous ont fait bnficier les linguistes de l'quipe de Danile Dubois.

Malgr les nombreuses difficults que cela implique, il est important d'affirmer de nouveau qu'il est capital de tra-vailler sur la perception de sons rels, en situation. Telle a toujours t ma proccupation en ce qui concerne les sonsmusicaux.

La publication de recherches caractre pluridisciplinaire, et spcifiquement celles qui croisent sciences de lhom-me et sciences physiques, se heurte plusieurs difficults. Les tudiants issus dun cursus de mcanique doivent sini-tier de nouvelles matires (cognition, analyse du langage) dont l'assimilation ncessite une maturationconsommatrice de temps. Le recul ncessaire pour une publication majeure n'est pas compatible avec la dure d'unethse. Ajoutons que les revues sont assez peu accueillantes pour des articles de fond dans lesquels pourraient tre d-velopps les ides et les mthodes de recherche.

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caractÉrisation perceptive des sons 7 · 31.ces expériences ont été réalisées pour la...

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