perception des structures harmoniques approches comportementale et computationnelle

Charles DelbéLEAD CNRS-UMR 5022

Perception Des Structures HarmoniquesPerception Des Structures Harmoniques

Approches comportementale et computationnelleApproches comportementale et computationnelle

PlanPlan

I. Le paradigme de l’amorçage L’amorçage sémantique L’amorçage harmonique

Contextes courts Contextes longs

II. Composantes sensorielle et cognitive de l’amorçage

III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique

La P

erc

ep

tion

Harm

on

iqu

eLa P

erc

ep

tion

Harm

on

iqu

e

Amorce Cible

+/-

Le paradigme d’amorçage en psychologie cognitiveLe paradigme d’amorçage en psychologie cognitive

Mesure des TRs et BRs

I. L

e p

ara

dig

me d

’am

orç

ag

eI.

Le p

ara

dig

me d

’am

orç

ag

e

(Stanowich & West, 1979; Fischler & Bloom, 1980)

Contextes longs

Contextes courtsCIBLEAMORCE

reliénon-relié

painpain

beurre

docteur

(i.e., Meyer & Schvaneveldt, 1971)

Le cowboy tire avec

Le traducteur connait

le pistolet

CIBLEAMORCE

relié

non-relié

L’amorçage sémantiqueL’amorçage sémantiqueI.

Le p

ara

dig

me d

’am

orç

ag

eI.

Le p

ara

dig

me d

’am

orç

ag

e

Contexte musical

AccordTâche perceptive simple

L’amorçage harmoniqueL’amorçage harmonique

Effets d’un contexte (amorce) sur le traitement d’un événement musical (cible)

amorce cible

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al


Consonant Dissonant

Timbre A Timbre B

Phonème « di »

Phonème « dou »

Mot Non mot

Tâche perceptive simple

Accord cible

TDL

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al


Harmoniquement relié au contexte

Consonant Dissonant

Timbre A Timbre B

Phonème « di »

Phonème « dou »

Mot Non mot


Accord cible

TDL

Manipulation des relations musicales entre l’amorce et la

cible

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al


Harmoniquement relié au contexte

Harmoniquement non relié au contexte

Consonant Dissonant Consonant Dissonant

Timbre A Timbre B Timbre A Timbre B

Phonème « di »

Phonème « dou »

Phonème « di »

Phonème « dou »

Mot Non mot Mot Non mot


Accord cible

TDL

Accord cible

Manipulation des relations musicales entre l’amorce et la

cible

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

(Bharucha & Stoeckig, 1986, 1987)

CibleAmorce

Relié

Non-reliéC Majeur

F Majeur

B Majeur

L’amorçage harmonique : L’amorçage harmonique : contextes courts

Les relations conventionnelles harmoniques qui associent les paires amorce-cible varient selon le cercle des quintes

Tâche : jugement d’intonation

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

DOSOL

RE

LA

MI

SIFA#(SOLb)

REb(DO#)

LAb(SOL#)

MIb(RE#)

SIb(LA#)

FA

Effet d’amorçage = facilitation de traitement des cibles proches (reliées harmoniquement) par rapport à des cibles distantes (non-reliées)

Pas de corrélation entre l’effet d’amorçage harmonique et le niveau d’expertise musicale des auditeurs

L’amorçage harmonique : contextes courtsI.

L’a

morç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

(Pineau & Bigand, 1997; Bigand, Madurell, Tillmann & Pineau, 1999; Tillmann & Bigand, 2001)

Contexte reliéContexte relié

Contexte moins reliéContexte moins relié

Cible

consonant dissonant

L’amorçage harmonique : L’amorçage harmonique : contextes longs

consonant dissonant

Relié 25% 25%

Moins relié 25% 25%

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

L’amorçage musical implique des structures harmoniques globales (pas uniquement des paires d’accords)

L’effet facilitateur est aussi dépendant de la fonction harmonique de la cible dans une tonalité donnée

L’amorçage harmonique : L’amorçage harmonique : contextes longs

relié

85

100musiciens

non-musiciens

% d

e r

épo

nse

s c

orr

ec

tes

80

90

95

moins reliérelié

900

1500

Te

mp

s d

e r

éca

tio

n (

ms

)

700

1100

1300

moins relié

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

La fonction harmonique de l’accord cible (tonique/sous-dominante) module l’amplitude d’une composante positive maximale 300ms (P300) après le début de la cible

La P300 est plus forte pour la cible moins reliée (sous-dominante) que pour la cible reliée (tonique)

Amorçage harmonique et PE Amorçage harmonique et PE (Regnault, Bigand et Besson, 2001)

Non-musiciens MusiciensI. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

I. L

’am

orç

ag

e m

usic

al

cible cible

ConclusionsConclusions

Influence sur le traitement des évènements musicaux La musique est perçue de façon fluente car les évènements

musicaux sont amorcés par le contexte musical Processus automatique Processus implicite

chez les musiciens et non-musiciens L’effet d’amorçage a un corrélat neurophysiologique

Quelle origine ? 2 hypothèses : Similarité psychoacoustique Connaissance implicite de relations conventionnelles

I. L

’am

orç

ag

e h

arm

on

iqu

eI.

L’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e

stimulusbottom-up

connaissancestop-down

Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ?Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ?

Approche sensorielle de l’amorçage harmonique

Accord-cibleContexte musical

Chevauchement des spectres harmoniques

Approche cognitive de l’amorçage harmonique

Connaissances abstraites de la syntaxe musicale

Contexte musical Accord-cible

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

amorce

Do Majeur

solmido

do#sol#mi

MI Majeur

lafa#ré

Ré Majeur

cible

Amorçage cognitif : facilitation de Ré > Mi

Amorçage sensoriel: facilitation de Mi > Ré

Amorce Cible

50ms

Amorce Cible

500

1500

2500

500

660

680

700

720

740

760

780

800

820

840

860

880

50 500 1500 2500

MiRé

Amorçage sensorielavec amorce de 50ms

Amorçage cognitifavec amorce > 500ms

Décours temporel de l’amorçage en contexte courtDécours temporel de l’amorçage en contexte court (Tekman &

Bharucha,1998) II

. A

morç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

Condition “la sous-dominante dans le contexte”

relié(tonique)

moins relié(sous-dominante)

Amorçage cognitif:

facilitation pour la tonique (I)

Amorçage sensoriel:

pas de différence entre I et IV

Amorçage cognitif:

facilitation pour la tonique (I)

Amorçage sensoriel: facilitation pour la sous-dominante

Condition “aucune des cibles dans le contexte”

moins relié(sous-dominante)

relié(tonique)

Contexte long Contexte long (Bigand et coll., 2002)(Bigand et coll., 2002)II

. A

morç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

Aucune cible dans le contexte

Sous-dominante dans le contexte

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

Te

mp

s d

e r

éa

cti

on

(m

s)

I IV

Non-musiciens Musiciens

I IVI IV70

75

80

85

90

95

100

Non-musiciens Musiciens

% d

e r

ép

on

se

s c

orr

ec

tes

I IV

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

Contexte long Contexte long (Bigand et coll., 2002)(Bigand et coll., 2002)

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?

II.

Am

orç

ag

e s

en

sori

el ou

am

orç

ag

e c

og

nit

if ?


Chez les musiciens comme chez les non-musiciens, l’amorçage harmonique est gouverné par une composante cognitive, indépendamment de la structure acoustique du contexte (de l’occurrence de l’événement musical-cible)

La forte correspondance entre les relations conventionnelles et les similarités psychoacoustiques suggère que ces dernières ont influencé le développement des premières

MUSACTMUSACT (Bharucha, 1987; Tillmann, Bharucha et Bigand, 2000)(Bharucha, 1987; Tillmann, Bharucha et Bigand, 2000)

(linked to lower edge-minor chords)

(linked to upper edge-keys)

(lin

ked

to r

ight

edg

e)

(lin

ked

to le

ft e

dge)

F D C B

c#/db g#/abf#/gb b e a d g c fa#/bbd#/eb

E B A D G CFA#/BbD#/EbG#/AbC#/DbF#/Gb

A

B E A D G CFA#/Bb

A#/Bb

D#/Eb

D#/Eb

G#/Ab

G#/Ab

C#/Db

C#/Db

F#/Gb

F#/Gb G E

Keys

Major Chords

Tones

Minor Chords

III.

Un

e a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e

Un modèle de représentation des connaissances tonales

Réseau hiérarchique à activation phasique




(lin

ked

to r

ight

edg

e)

(lin

ked

to le

ft e

dge)

F D C B



A

B E A D G CFA#/Bb

A#/Bb

D#/Eb

D#/Eb

G#/Ab

G#/Ab

C#/Db

C#/Db

F#/Gb

F#/Gb G E

Bottom-Up Activation

Keys

Major Chords

Tones

Minor Chords

III.

Un

e a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e


Top-Down ActivationBottom-Up Activation



(lin

ked

to r

ight

edg

e)

(lin

ked

to le

ft e

dge)

F D C B

c#/db g#/abf#/gb b e a d g c fa#/bb


A

B E A D G CFA#/Bb

A#/Bb

D#/Eb

D#/Eb

G#/Ab

G#/Ab

C#/Db

C#/Db

F#/Gb

F#/Gb G E

Keys

Major Chords

Tones

Minor Chords

d#/eb

III.

Un

e a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e


Top-Down ActivationBottom-Up Activation



(lin

ked

to r

ight

edg

e)

(lin

ked

to le

ft e

dge)

F D C B



A

B E A D G CFA#/Bb

A#/Bb

D#/Eb

D#/Eb

G#/Ab

G#/Ab

C#/Db

C#/Db

F#/Gb

F#/Gb G E

Keys

Major Chords

Tones

Minor Chords

III.

Un

e a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e

C

Amorce Cible

F relié

B non relié

Activation après un C MajeurActivation après un C MajeurII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e

F B

Avant réverbération Après réverbération

C

Simulation du décours temporel de l’amorçage en contexte courtSimulation du décours temporel de l’amorçage en contexte court

amorce

C

solmido

do#sol#mi

E

lafa#ré

D

cible

(Tekman & Bharucha,1998)

III.

Un

e a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e

1

50

100

DE

CycleA

ctiv

atio

n

rela

tive

02 3… 20

Activation de D et E après C

équilibreamorce

Activation après un contexte long Activation après un contexte long (Bigand et coll., 1999)(Bigand et coll., 1999)

relié

moins relié

Cible

III.

Un

e a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e

Act

ivat

ion

cibleDo# Sol# Ré# La# Fa Do Sol Ré La Mi Si Fa#

reliéemoins reliée


Activation des connaissances tonales de l’auditeur L’activation qui se propage dans le

réseau simule l’influence du contexte harmonique

Les relations harmoniques émergent de la réverbération

Pas de règles explicites

III.

Un

e a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

eII

I. U

ne a

pp

roch

e c

on

nexio

nn

iste

de l’a

morç

ag

e h

arm

on

iqu

e

Conclusion généraleConclusion générale

Chez les musiciens comme chez les non-musiciens, l’amorçage harmonique est gouverné par une composante cognitive, indépendamment de la structure acoustique du contexte

Faillite des modèles purement psychoacoustiques

MUSACT fournit une explication théorique plausible (mais pas parfaite) du fonctionnement de cette composante cognitive

La P

erc

ep

tion

Harm

on

iqu

eLa P

erc

ep

tion

Harm

on

iqu

e

perception des structures harmoniques approches comportementale et computationnelle

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