De la mesure de la sensibilité temporelle aux modèles d'organisation temporelle : hypothèses et données sur l'acquisition des capacités temporelles auditives - article ; n°4 ; vol.95, pg 555-569

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L'année psychologique - Année 1995 - Volume 95 - Numéro 4 - Pages 555-569
Résumé
Les idées et les données expérimentales de Paul Fraisse sur la perception du temps ont considérablement influencé les recherches actuelles sur la cognition auditive. Nous illustrons comment le modèle de l'attention dynamique de Jones et Boltz (1989) les ont intégrées, en testant deux prédictions sur l'acquisition des compétences temporelles : 1/ les jeunes enfants et les bébés se focalisent spontanément sur des événements se produisant à une cadence plus rapide que les enfants plus âgés ou les adultes; 2/ les enfants plus âgés deviennent progressivement capables de focaliser leur attention sur des événements se produisant à des cadences plus éloignées de leur niveau de focalisation spontané.
Mots-clés: sensibilité temporelle, organisation temporelle auditive, développement.
Summary: Front temporal sensitivity to models of temporal organization : Hypotheses and data on the acquisition of temporal abilities.
Current research in the field of time perception has been greatly influenced by pioneering investigations carried out over the last fifly years by Paul Fraisse. We demonstrate how contemporary models of auditory perception and cognition, in particular the Dynamic Attending Theory proposed by Jones and Boltz (1989), incorporate several ofhis ideas and experimental findings. This theory models how listeners are able to follow complex auditory sequences in real time by extracting temporal regularities front what they have already heard and by using this information to create expectations about what will happen in the future. Future events that correspond to these expectations are processed preferentially. We provide new experimental evidence in favor of two predictions that derive from this theory about how these abilities are acquired. First, we demonstrate that younger children focus spontaneously on faster occurring events than older children or adults. Second, we show that older children become increasingly able to focus on events occurring at rates further from their spontaneous referent level. The implications of these results for models of auditory perception and cognition are discussed.
Key words : temporal sensitivity, auditory temporal organization, development.
15 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : dimanche 1 janvier 1995
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C. Drake
C. Baruch
De la mesure de la sensibilité temporelle aux modèles
d'organisation temporelle : hypothèses et données sur
l'acquisition des capacités temporelles auditives
In: L'année psychologique. 1995 vol. 95, n°4. pp. 555-569.
Résumé
Les idées et les données expérimentales de Paul Fraisse sur la perception du temps ont considérablement influencé les
recherches actuelles sur la cognition auditive. Nous illustrons comment le modèle de l'attention dynamique de Jones et Boltz
(1989) les ont intégrées, en testant deux prédictions sur l'acquisition des compétences temporelles : 1/ les jeunes enfants et les
bébés se focalisent spontanément sur des événements se produisant à une cadence plus rapide que les enfants plus âgés ou
les adultes; 2/ les enfants plus âgés deviennent progressivement capables de focaliser leur attention sur des événements se
produisant à des cadences plus éloignées de leur niveau de focalisation spontané.
Mots-clés: sensibilité temporelle, organisation temporelle auditive, développement.
Abstract
Summary: Front temporal sensitivity to models of temporal organization : Hypotheses and data on the acquisition of temporal
abilities.
Current research in the field of time perception has been greatly influenced by pioneering investigations carried out over the last
fifly years by Paul Fraisse. We demonstrate how contemporary models of auditory perception and cognition, in particular the
Dynamic Attending Theory proposed by Jones and Boltz (1989), incorporate several ofhis ideas and experimental findings. This
theory models how listeners are able to follow complex auditory sequences in real time by extracting temporal regularities front
what they have already heard and by using this information to create expectations about what will happen in the future. Future
events that correspond to these expectations are processed preferentially. We provide new experimental evidence in favor of two
predictions that derive from this theory about how these abilities are acquired. First, we demonstrate that younger children focus
spontaneously on faster occurring events than older children or adults. Second, we show that older children become increasingly
able to focus on events at rates further from their spontaneous referent level. The implications of these results for
models of auditory perception and cognition are discussed.
Key words : temporal sensitivity, auditory temporal organization, development.
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Drake C., Baruch C. De la mesure de la sensibilité temporelle aux modèles d'organisation temporelle : hypothèses et données
sur l'acquisition des capacités temporelles auditives. In: L'année psychologique. 1995 vol. 95, n°4. pp. 555-569.
doi : 10.3406/psy.1995.28855
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1995_num_95_4_28855L'Année psychologique, 1995, 95, 555-569
MÉMOIRES ORIGINAUX
Laboratoire de Psychologie expérimentale,
Equipe Perception auditive
CNRS URA 316, Université René Descartes1
DE LA MESURE DE LA SENSIBILITÉ TEMPORELLE
AUX MODÈLES D'ORGANISATION TEMPORELLE:
HYPOTHÈSES ET DONNÉES SUR L'ACQUISITION
DES CAPACITÉS TEMPORELLES AUDITIVES
par Carolyn DRAKE et Clarisse Baruch2
SUMMARY : From temporal sensitivity to models of temporal organization :
Hypotheses and data on the acquisition of temporal abilities.
Current research in the field of time perception has been greatly influenced
by pioneering investigations carried out over the last fifty years by Paul
Froisse. We demonstrate how contemporary models of auditory perception and
cognition, in particular the Dynamic Attending Theory proposed by Jones
and Boltz (1989), incorporate several of his ideas and experimental findings.
This theory models how listeners are able to follow complex auditory sequences
in real time by extracting temporal regularities from what they have already
heard and by using this information to create expectations about what will
happen in the future. Future events that correspond to these expectations are
processed preferentially. We provide new experimental evidence in favor of two
predictions that derive from this theory about how these abilities are acquired.
First, we demonstrate that younger children focus spontaneously on faster
occurring events than older children or adults. Second, we show that older
1 . 28, rue Serpente, 75006, Paris.
2 . Nous remercions particulièrement Delphine Legay pour sa participation
active et efficace à certaines des expériences présentées ici. Merci également à
Anne-Marie Argenti, Christian Drougard et Guillaume Taranne pour leur aide
au bon fonctionnement du poste expérimental « bébé ». Cette recherche a été en
partie financée par des crédits de l'Université Paris-V dans le cadre du pr
ogramme « Axes d'excellences ». 556 Carolyn Drake et Clarisse Baruch
children become increasingly able to focus on events occurring at rates further
from their spontaneous referent level. The implications of these results for
models of auditory perception and cognition are discussed.
Key words : temporal sensitivity, auditory temporal organization,
development.
I. DE LA MESURE
DE LA SENSIBILITÉ TEMPORELLE
AUX MODÈLES D'ORGANISATION TEMPORELLE
Faire des recherches en psychologie expérimentale sur le
temps et le rythme à Paris est très frustrant : à chaque nouvelle
idée d'expérience, une vue d'ensemble de la littérature révèle
que Paul Fraisse s'est déjà posé la question, a recueilli des don
nées sur le sujet et a incorporé les résultats dans une réflexion
d'ensemble. Effectivement, depuis la fin de la deuxième guerre
mondiale, Fraisse a passé en revue les différentes approches de
la psychologie du temps : la chronobiologie, la psychophysique,
l'approche piagétienne de l'acquisition de la notion du temps,
les réflexions philosophiques, et leur application à la perception
du rythme en musique et en poésie. Il a, parallèlement, établi
progressivement une base de données impressionnante à partir
de ses propres recherches sur le rythme et le temps (voir par
exemple Fraisse et Oléron, 1954; Fraisse, 1957, 1967, 1974).
Ce n'est donc pas par hasard que, dans le cadre du Laborat
oire de Psychologie expérimentale qu'il a si longtemps dirigé,
l'équipe Perception auditive fondée et menée par Marie-Claire
Botte ait pris conscience depuis une dizaine d'années de la
nécessité de prendre en compte les aspects temporels dans
l'étude de l'organisation auditive. Cette évolution s'est faite en
parallèle dans d'autres champs d'études de la psychologie expé
rimentale tels que l'attention, l'apprentissage de la parole, la
vision, pour lesquels les aspects temporels, largement ignorés
naguère, sont maintenant considérés comme essentiels pour
comprendre les comportements dans leur totalité.
L'objectif de cet article est de montrer, à travers une pers
pective développementale, comment les idées et les données de
Fraisse continuent à alimenter les recherches d'aujourd'hui qui Acquisition des capacités temporelles 557
s'insèrent dans une perspective interprétative plus cognitiviste.
Pour illustrer ce point, nous avons choisi de partir de la consta
tation suivante de Fraisse : le traitement d'un intervalle ou
d'une séquence d'intervalles est optimal lorsque chaque inter
valle dure environ une demi-seconde. Nous réinterpréterons ces
données à la lumière de la théorie de l'attention dynamique de
Mari Jones, qui a modélisé la manière dont un auditeur est
capable de suivre une séquence dans le temps et de créer des
attentes en fonction de ce qui vient de se passer. Comme nous le
verrons, ce cadre théorique permet de proposer des hypothèses
sur l'acquisition des capacités temporelles. Nous l'illustrerons
par des exemples de nos propres recherches sur des bébés de
quelques mois, des enfants de 4 à 11 ans et des adultes. Nous
chercherons à mettre en évidence l'évolution de ces compét
ences, et par là même, à alimenter les modèles de l'organisation
temporelle des séquences auditives complexes.
1. L'existence d'une zone de traitement optimal
La convergence de l'ensemble des données recueillies sur des
capacités temporelles variées amène Fraisse à suggérer que la
précision du traitement temporel dépend de la cadence des évé
nements constituant la séquence: la reproduction des rythmes
et la discrimination de la durée de deux intervalles sont plus
précises à un tempo moyen (autour de 600 ms entre le début des
sons successifs), qu'à des tempi extrêmes. Prenons deux exemp
les. Le premier est moteur : lorsque l'on demande aux sujets de
taper de façon régulière à une vitesse spontanée (tempo moteur
spontané) on observe un regroupement des tempi utilisés autour
de 600 ms, allant de 380 à 880 ms. Fraisse (1974) souligne une
grande variabilité interindividuelle alors que chaque individu
est relativement stable au cours du temps. Le deuxième exemple
est perceptif: Fraisse (1967) a demandé à des auditeurs d'écou
ter deux trains de pulsations régulières intercalés. Leur tâche
était d'ajuster un train par rapport à l'autre de telle manière
que l'ensemble de la séquence leur semble régulier. Conformé
ment à d'autres résultats plus anciens, les ajustements étaient
plus précis lorsque les séquences avaient un tempo interméd
iaire, c'est-à-dire à 600 ms. Des données plus récentes de Drake
et Botte (1993) mesurant les seuils différentiels de tempo à l'aide Carolyn Drake et Clarisse Baruch 558
de méthodes adaptatives confirment l'existence d'une zone de
seuils minimaux. De plus, ces données indiquent qu'il n'existe
pas de tempo optimum proprement dit, comme l'avait suggéré
Fraisse, mais plutôt une large zone optimalement traitée. L'anal
yse statistique nous permet de rejeter l'hypothèse suivant
laquelle cette zone optimale corresponde à une moyenne sur
l'ensemble des sujets ayant chacun un tempo optimum spéci
fique. Il s'agit plutôt d'une gamme de tempi facilement traités
par chacun des sujets.
Malgré la richesse de ses données, Fraisse se limite dans l'i
nterprétation de ce phénomène. Il considère que la durée de 500,
600 ou 700 ms est la « plus naturelle », étant peut-être liée à des
limites dans la vitesse de traitement perceptif. Le traitement
sera moins bon pour des tempi rapides puisque le processus per
ceptif traitant le premier événement ne sera pas terminé à l'arr
ivée du deuxième. Le traitement sera également moins bon pour
des tempi lents puisque les événements seront perçus comme
indépendants les uns des autres.
2. La théorie de l'attention dynamique de jones
(Jones, 1976 ; Jones et Boltz, 1989)
En contraste avec l'approche descriptive de Fraisse, Jones
propose une théorie dynamique de l'organisation temporelle qui
explique comment un auditeur est capable de suivre une
séquence dans le temps et de créer des attentes en fonction de ce
qui vient de se passer. Jones part du principe très répandu en
psychologie cognitive, selon lequel l'organisme ne peut pas trai
ter à un même niveau toutes les informations qui lui parvien
nent ; il doit donc procéder à une sélection des informations en
fonction de ses besoins. Un des principes de sélection, selon
Jones, est basé sur une attention cyclique dont elle postule une
origine biologique. Cette passe par des minima et des
maxima : on traitera mieux des événements se produisant à des attentionnels. Lorsqu'un individu écoute une séquence,
il doit caler ses propres cycles attentionnels sur les périodicités
de la séquence. Beaucoup de séquences de l'environnement peu
vent être décrites par une organisation hiérarchique de plusieurs
périodicités superposées entretenant des rapports simples entre
elles (multiples entiers). Il est donc possible de synchroniser plu- Acquisition des capacités temporelles 559
sieurs cycles attentionnels avec plusieurs périodes de la
séquence. Jones appelle le niveau sur lequel l'auditeur se cale
spontanément « période de référence », et considère que chaque
auditeur a accès à un certain nombre de niveaux hiérarchiques
sur lesquels son attention peut être dirigée soit par des caracté
ristiques du stimulus, soit par des efforts attentionnels : Jones
parle alors de focalisation. Focaliser sur une période implique
que l'on puisse créer des attentes sur le moment d'apparition des
événements futurs à ce niveau (attention orientée vers le futur).
Des caractéristiques physiques des événements, en particulier
les accents (événements plus intenses, plus longs, ou plus aigus
que ceux qui les entourent), peuvent attirer, puis diriger l'atten
tion sur certains niveaux hiérarchiques. Cette théorie est donc
dynamique dans le sens où elle postule que la prise d'informat
ions se fait en interaction continue entre les caractéristiques
physiques de la séquence et la situation attentionnelle de l'indi
vidu à chaque moment.
IL HYPOTHESES ET DONNEES SUR L'ACQUISITION
DES CAPACITÉS TEMPORELLES
Le modèle de Jones suppose une très grande finesse de la
perception du temps. Or, nous savons par ailleurs que la repré
sentation du temps est intimement liée à l'expérience de chaque
individu, et donc à son âge (voir par exemple Piaget, 1946). La
question de l'acquisition de ces capacités temporelles se pose
donc tout naturellement. Les excellentes aptitudes temporelles
des adultes, leur rôle important dans la prise de connaissance de
l'environnement, les différences observées entre experts et
novices témoignant d'apprentissages explicites et implicites,
nous amènent à faire l'hypothèse double de capacités tempor
elles innées indispensables pour recueillir très tôt des informat
ions sur le monde, et d'acquisitions progressives permettant de
les affiner en fonction des nécessités de l'environnement. Un des
objectifs principaux de notre approche est de tenter de faire la
part des compétences observables très précocement et de celles
qui se développent plus tardivement grâce aux interactions avec
l'environnement.
La théorie de l'attention dynamique de M. R. Jones permet 560 Carolyn Drake et Clarisse Baruch
des prédictions précises concernant la façon dont se mettent en
place les capacités d'organisation temporelle :
La première prédiction concerne la cadence d'apparition des
événements qui attire l'attention de l'auditeur en premier,
c'est-à-dire la période de référence. Pour Jones (1976), cette
période dérive des cycles attentionnels qui suivraient l'évolution
de certains rythmes biologiques, comme le rythme cardiaque
par exemple, et ainsi la période de référence ralentirait avec
l'âge : plus un auditeur vieillit et plus son attention est attirée
par des périodes lentes. Dans ce contexte théorique, on peut
signaler que Fraisse et Oléron (1954) avaient déjà mesuré le
tempo moteur spontané d'enfants et d'adultes, et constaté qu'il
est plus rapide chez les enfants (450 ms) que chez les adultes
(600 ms) ; cependant ils ont trouvé que les enfants les plus
jeunes (5 ans) tapaient plus lentement (500 ms) que des enfants
plus âgés (7/8 ans 360 ms) et ont également insisté sur la grande
variabilité interindividuelle à partir de 7/8 ans. Ces premières
données donnent déjà des indications, mais demandent à être
répliquées et complétées.
La deuxième prédiction concerne les limites temporelles de la
focalisation : l'auditeur focalise spontanément sur sa période de
référence mais il peut ensuite se focaliser sur d'autres périodes
— quelle est la période la plus rapide et la plus lente à laquelle il
a accès ? Nous proposons que la gamme des tempi accessibles aug
mente dans les deux directions avec l'âge et l'apprentissage
explicite. Cette prédiction est en contradiction avec Fraisse
(1956) qui considère que la plupart des activités quotidiennes ne
nécessitent l'utilisation que de deux niveaux hiérarchiques
contigus sans postuler d'évolution avec l'âge. Nous savons déjà
que la zone des tempi optimaux est plus large chez des adultes
musiciens que chez des adultes non musiciens (Drake et Botte,
1993), ce qui confirme le rôle de l'apprentissage explicite. Par
contre, à notre connaissance, l'évolution en fonction de l'âge n'a
pas encore été testée.
Nous allons maintenant examiner ces deux questions par
l'intermédiaire de recherches sur des populations d'âge et de
degré d'expertise différents, pour apporter des arguments expé
rimentaux en faveur de ces prédictions. Mais il faut tout d'abord
signaler qu'adapter des études psycho-acoustiques à des popula
tions d'enfants et de bébés engendre des difficultés méthodologi
ques spécifiques. Par exemple, les mesures de seuils effectuées Acquisition des capacités temporelles 561
habituellement chez les adultes sont longues (de nombreuses
heures de passation), nécessitant une bonne compréhension de la
tâche et une attention soutenue. Ces contraintes rendent ces
tâches presque impossibles pour des enfants. Il est donc néces
saire de trouver des tâches plus simples pour comparer des capac
ités temporelles d'enfants d'âges différents et d'adultes. A
l'heure actuelle, deux approches ont été adoptées, chacune
ayant ses inconvénients propres. Les tâches perceptives utilisa
bles par les enfants (que nous présenterons plus loin) ne permett
ent pas de séparer des choix perceptifs de biais décisionnels. Les
tâches motrices ne sont pas contaminées par des biais décision
nels mais leur interprétation se base sur le postulat que ces com
portements moteurs sont un reflet direct de la perception. Nous
considérons qu'une convergence de résultat entre ces deux
approches permettrait des conclusions sur l'évolution des capac
ités temporelles avec l'âge.
1. Période de référence
Les données suggérant l'existence d'un tempo pour lequel le
traitement est optimal, données que nous avons présentées dans
la première partie, peuvent être réinterprétées en termes de
« période de référence ». Dans le cadre de la théorie de l'atten
tion dynamique, nous faisons l'hypothèse que ces différentes
mesures ne sont rien d'autre qu'une manifestation de la période
de référence moyenne de la population testée. Chez l'adulte, une
meilleure sensibilité semble être observée autour de 600 ms (300
à 800 ms). Pouvons-nous montrer un ralentissement avec l'âge
de cet optimum ?
Pour tester cette hypothèse, nous avons recueilli différents
types d'indice moteurs reflétant la période de référence. Première
ment, inspirées par les premiers résultats de Fraisse et al. (1954),
nous avons mesuré systématiquement l'évolution du tempo
moteur spontané chez des enfants de 4 à 10 ans et des adultes.
Ensuite, nous avons utilisé deux tâches de synchronisation. Dans
la première, les sujets entendaient des séquences rythmiques sim
ples comportant trois niveaux hiérarchiques qui étaient jouées
dans une grande gamme de tempi (des très rapides aux très lents).
Ils pouvaient donc se synchroniser sur différents niveaux hiérar
chiques, et on s'attend à ce que le niveau de synchronisation 562 Carolyn Drake et Clarisse Baruch
intervalle moyen entre frappes(ms)
1100
musique
S
900 /■ ^--^ / rythmique
700
spontané
500
300
4 ans 6 ans 8 ans 10 ans adultes
Fig. 1. — Tempi moteurs spontanés et tempi de synchronisation
avec des séquences rythmiques et musicales
Spontaneous motor tempi and synchronization tempi
for rhythmic and musical sequences
change avec le tempo de la séquence. Dans la deuxième tâche de
synchronisation, les sujets entendaient la première minute du
Boléro de Ravel. La structure de la musique comportant de nom
breux niveaux hiérarchiques, la synchronisation pouvait se faire
également à plusieurs niveaux. La figure 1 présente l'évolution
avec l'âge de ces différents tempi moteurs. Conformément à notre
première prédiction, on constate un ralentissement de ces trois
indices, environ 500 ms à 4 ans, 600 ms à 8 ans, et plus lent encore
pour les plus âgés. Par contre, l'évolution observée n'est pas
linéaire, c'est-à-dire que l'âge auquel on observe un ralentiss
ement maximum varie en fonction de la complexité de la tâche : les
analyses statistiques montrent que le tempo moteur spontané (la
tâche la plus simple) ralentit entre 6 et 8 ans puis reste stable, la
synchronisation avec des séquences rythmiques (une tâche inter
médiaire) ralentit uniquement entre 8 et 10 ans, et la synchronisa
tion avec la musique (la tâche la plus complexe) à partir de 6 ans
jusqu'à l'âge adulte. Donc, plus la tâche est complexe, plus le
ralentissement continue tardivement. De plus amples détails de
cette expérience sont présentés ailleurs (Drake et Jones, en pré
paration).

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