- La perception de la durée d'un son d'intensité croissante - article ; n°1 ; vol.50, pg 327-343

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L'année psychologique - Année 1949 - Volume 50 - Numéro 1 - Pages 327-343
17 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 : samedi 1 janvier 1949
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P Fraisse
Geneviève Oléron
III. - La perception de la durée d'un son d'intensité croissante
In: L'année psychologique. 1949 vol. 50. pp. 327-343.
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Fraisse P, Oléron Geneviève. III. - La perception de la durée d'un son d'intensité croissante. In: L'année psychologique. 1949
vol. 50. pp. 327-343.
doi : 10.3406/psy.1949.8456
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1949_hos_50_1_8456Ill
LA PERCEPTION DE LA DURÉE D'UN SON
D'INTENSITÉ CROISSANTE
par P. Fraisse et G. Oléron
Laboratoire de Psychologie de V École des Hautes Études, Paris.
Si le problème des perceptions temporelles a donné lieu à
de nombreuses recherches depuis les débuts de la psychologie
scientifique, il est cependant un problème qui n'a jamais été
abordé à notre connaissance : celui de la durée d'un changement
d'ordre qualitatif ou intensif x.
Le problème semble en effet, au premier abord, différent de
celui de la perception de la durée du déplacement spatial d'un
mobile ou d'une variation continue de grandeur ou de forme
d'un objet; le rapport inverse entre l'espace parcouru et la vitesse
semble pouvoir dans ces cas fournir des repères particuliers.
Seul le changement qualitatif ou intensif est de nature stri
ctement temporel puisqu'il peut ne s'accompagner d'aucun chan
gement de lieu.
Nous nous sommes proposés d'étudier l'influence de la vitesse
d'un changement de l'intensité sonore d'un son sur sa durée
apparente, c'est-à-dire le problème de savoir dans quelle mesure
la vitesse du changement se répercutait sur celle de la percep
tion de sa durée.
Ce problème n'avait jamais été abordé à notre connaissance
et sans aucun doute une des raisons devait en être cherchée
1. M. H. Piéron à qui nous avions soumis ce projet avait bien voulu nous
encourager à le réaliser. Nous sommes heureux de pouvoir aujourd'hui lui
offrir ce travail en hommage de profonde reconnaissance pour nous avoir
accueilli autrefois parmi ses élèves puis pour nous avoir sans cesse encouragé
et aidé dans nos efforts scientifiques. P. F. 328 PSYCHOLOGIE EXPERIMENTALE
dans la difficulté de produire un son bref d'intensité variable.
L'évolution des techniques électroniques nous permettait heu
reusement de résoudre ce problème.
L'appareillage.
A. — L'émetteur de sons.
A. — Le problème posé dans cette recherche exigeait un émet
teur sonore susceptible de produire des sons dont la vitesse de
varialion intensive soit réglable et qui soient de durées différentes.
1000 p.SC>\/
Für. 1. — Schéma de l'appareil qui produit les sons d'intensité croissante
(A-I-C).
Lj et L. : Tubes électroniques.
C Condensateur variable.
Milliampèremètre de contrôle.
Relais.
Potentiomètre.
E Écouteurs.
Interrupteurs commandés par une clé tripk I, II, III
Interrupteur commandé par le relais. IV
Il fallait aussi que le son continu d'intensité variable ne soit marqué
aü début et à la fin d'aucun déclic qui aurait créé des limites à ce
son, en modifiant entièrement les conditions de sa perception. FRAISSE ET OLERÖN. PERCEPTION DE LA DUREE d'un SON 329
L'appareil a été conçu à partir du principe physique suivant 1 :
l'intensité du courant traversant un tube électronique varie d'une
façon croissante lorsque la décharge d'un condensateur agit sur
le potentiel de la grille. L'appareil comprenait (flg. 1) deux tubes
électroniques L 1 et L 2 montés en triode et alimentés sous 270 volts,
un condensateur de liaison réunissant ces deux tubes et une source
de tension de 45 volts contrôlée par le potentiomètre P couplée
à la grille de L 2. Cette source de tension pouvait en être complè
tement isolée grâce à une clé triple T qui commandait les trois
interrupteurs suivants : deux isolant le circuit potentiométrique
et le troisième provoquant le court-circuit des écouteurs. Les
écouteurs étaient branchés à la cathode par l'intermédiaire d'une
capacité et à la terre. On a utilisé comra; oscillateur un audio
mètre qui permettait d'obtenir un son de hauteur donnée ici de
1.000 hertz (nous avons utilisé cet oscillateur parce qu'il servait
également à l'émission du son continu d'intensité constante).
Précisons rapidement le fonctionnement de l'appareil. Le courant
sinusoïdal de 1.000 périodes-seconde transmis par l'audiomètre
était amplifié en L 1 et transmis par l'intermédiaire du condens
ateur de liaison C à la grille de L 2.
Cette grille était ainsi soumise d'une part aux variations du
potentiel de C et d'autre part au potentiel variable contrôlé par
le potentiomètre P. On pouvait à volonté appliquer à L 2 un tel que le tube ne fonctionne pas. Le « cut off » était
total, l'appareil ne pouvait émettre aucun son. Le réglage pou
vait être tel aussi que le tube L 2 fonctionne, parcouru par un
courant de fréquence 1.000 p. c. s. On pouvait ainsi fixer l'intensité
minimum du son fourni aux écouteurs.
Lorsque par le jeu de la clé triple le circuit potentiométrique
était isolé dvi circuit grille de L 2 et que le court-circuit des écou
teurs était supprimé, le tube fonctionnait sous l'influence de la
décharge du condensateur, le courant qui le traversait ayant une
intensité croissante. Il tendait ainsi vers une valeur stable. Les
écouteurs permettaient alors d'entendre un son d'intensité crois
sante. Quand le courant plaque de L 2 atteignait une certaine
valeur, il actionnait le relais qui avait pour mission de court-circuiter
à nouveau les écouteurs. L'émission du son était terminée. Le
fonctionnement du relais avait lieu au cours de la croissance de
l'intensité du courant plaque et sans qu'il ait atteint son plafond.
Le maniement de la clé triple de l'interrupteur ramenait l'ensemble
du circuit à l'état initial en permettant à nouveau au condensat
eur de se recharger. De la capacité de ce condensateur dépen-
1. L'appareil décrit dans cet article a été conçu et construit pour cette
recherche par M. Baumgardt, chargé de recherches au C.N.R.S., que nous
tenons à remercier très vivement pour son indispensable collaboration. 330 PSYCHOLOGIE EXPERIMENTALE
dait directement la durée de sa décharge et par là même la durée
du son. Elle était aussi dépendante de la tension contrôlée par le
potentiomètre. Pour une même durée plus l'intensité minimum
du son émis était élevée (l'intensité maximum étant fixe et dépen
dante du fonctionnement du
relais) plus la capacité du con
densateur devait être grande.
Ce dispositif permettait donc
de produire des sons d'intens
ité croissante dont :
a) Le niveau d'intensité de
base était déterminé par le po
tentiomètre.
b) Le niveau d'intensité
finale était déterminé par le
réglage de la sensibilité du
relais (ici réglé pour une in
tensité de 84 db).
c) La durée était déterminée
par la capacité du condensa
teur employé. 500 A Il permettait donc d'obtenir
des vitesses différentes de va
riation en jouant du rapport
des niveaux d'intensité de dé
but et de fin et de la durée Fig. 2.— Schéma du montage permet de la décharge. tant le contrôle de la durée du
Le réglage de l'intensité de
base s'effectuait simplement en A-I-C : Appareil producteur des sons
la comparant, à l'aide d'un osd'intensité croissante.
cillographe cathodique, à celle E : Écouteurs.
des sons d'intensité connue I : Interrupteur commandé par
la clé triple. émis par l'audiomètre. Il suffi
IV : par sait pour cela de brancher
le relais. l'oscillographe aux bornes des
En : Enregistreur. écouteurs, un interrupteur spé-
cial supprimant le court-circ
uit.
Le contrôle de la durée était possible grâce à son enregistrement
à l'aide d'un appareil Morse modifié (fig. 2). La bande de papier
enregistreuse était entraînée à l'aide d'un moteur synchrone de
telle sorte qu'un millimètre de bande représentait 1 es. Les dépla
cements du stylet inscripteur étaient commandés par un électr
oaimant. On maintenait alors le court-circuit de l'enregistreur au
moyen de l'interrupteur de la clé triple. Dès que celle-ci supprimait
ce court -circuit, c'est-à-dire au moment de l'émission du son,l'enre- FRAISSE ET OLERON. PERCEPTION DE LA DUREE d'un SON 331
gistreur fonctionnait jusqu'à ce que le relais ait rétabli à nouveau
le court-circuit et arrêté le fonctionnement de l'électro-aimant
(celui-ci avait été réglé avec soin pour que les latences d'ouverture
et de fermeture soient identiques).
Pour établir les courbes de variation de l'intensité du son entre
le niveau de base et le niveau final, il fallait pour un niveau de
base déterminé et pour une durée déterminée prendre la capacité
24-84db
O 44-84db
64-84db
10 20 30 40 50 60 70 80
Fig. 3. — Courbes des trois modes de variation de l'intensité sonore
dans le cas d'une durée de 70 es.
voulue. Puis on maintenait constante celle-ci et on déplaçait le
potentiomètre. On choisissait ainsi des niveaux intermédiaires d'in
tensité et pour chacun on enregistrait la durée du son dont l'inten
sité variait de ce niveau intermédiaire au niveau final.
Ceci a permis pour la durée de 70 es. d'établir l'ensemble des
courbes représentées à la figure 3.
Pour une des expériences que nous allons décrire, nous avions
aussi besoin de produire un son d'intensité constante. Le montage
employé est indiqué par la figure 4. L'audiomètre était relié dire
ctement aux écouteurs qui étaient court-circuités grâce à un con-
tacteur simple (balai conducteur frottant sur un cylindre, conduc
teur également, recouvert d'une feuille isolante). C'est le passage du
balai sur une partie isolante qui provoquait l'émission du son. 332 PSYCHOLOGIE EXPERIMENTALE
La durée du passage du balai sur la partie isolante, fonction de sa
longueur et de la vitesse de rotation du cylindre, déterminait la
durée du son. L'intensité de ce dernier était déterminée par le
réglage de l'audiomètre.
B. — La réponse et son enregistrement.
Pour nous permettre d'évaluer la durée apparente des sons d'in
tensité croissante, nous avons préféré, à une méthode de compar
aison que notre appareil ne permettait d'ailleurs pas, la méthode
de reproduction. Nous ne pouvions évidemment pas demander
Au

1
a
î
4. — Au Cy E I Schéma : Écouteurs. Audiomètre. Cylindre. Interrupteur de l'appareil commandé produisant par le le sujet. son continu.
à nos sujets de reproduire un son identique au son fixé, technique
impossible et par ailleurs inadéquate. Les modifications de durée
apparente — si elles existaient — ne pouvaient se juger que par
rapport à un même étalon quelle que soit la vitesse de variation
choisie. Nous avons donc pris un son de même hauteur que le
son stimulus soit 1.000 périodes-seconde, d'une intensité fixe de
60 db dont les sujets pouvaient modifier la durée suivant le temps
qu'ils appuyaient sur une clé. Les sujets avaient donc un contrôle
auditif et non seulement kinesthésique de la durée de leurs réponses.
La clé employée commandait un relais qui contrôlait simulta
nément deux circuits indépendants. L'un produisait le son con
trôle dans les écouteurs (son émis par l'audiomètre), l'autre
fermait le circuit de l'électro-aimant de l'enregistreur (précédem
ment décrit), ce qui permettait d'enregistrer la durée de la réponse
(fig. 5). FRAISSE ET OLERON. PERCEPTION DE LA DUREE d'un SON 333
Les expériences réalisées.
L'expérience est très simple. Le sujet enfermé dans une cabine
insonore est assis. Sur ses oreilles sont placés deux écouteurs,
devant lui est un bouton de réponse très sensible qui commande
les deux circuits de la réponse. Le sujet est prévenu par un signal
WMWWWWV
24 v. —
Fig. 5. — Schéma du montage permettant au sujet de produire un son
dont on enregistre la durée.
Au : Audiomètre.
A-I-G : Appareil producteur du son d'intensité croissante.
E : Écouteurs.
En : Enregistreur.
S : Clé du sujet qui commande le relais R.
lumineux du commencement d'une série de sons. Il est invité à
prêter la plus grande attention à la durée des sons émis et à repro
duire, après chaque son entendu, un son de même durée. Le sujet
a pour consigne de signaler par un coup frappé contre la cabine
toute réponse qui ne lui semblerait vraiment pas satisfaisante.
Le sujet n'était pas prévenu du but réel de l'expérience. A la
fin de la dernière séance il devait cependant répondre à un. ques
tionnaire dont nous reparlerons plus loin.
Nous avons fait trois expériences avec les durées de 40 es, 70 es
et 145 es, durées choisies dans les limites de la perception temporelle
et comme inférieure (40 es), sensiblement égale (70 es) et supérieure
(145 es) au temps dit d'indifférence. 334 PSYCHOLOGIE EXPERIMENTALE
Première expérience. — Durée des sons 70 es. Cette expérience
(dite expérience préliminaire) a été faite d'abord sur un seul
sujet M-J, assistante du Laboratoire. Les stimuli employés ont
été :
a) Un son d'intensité constante de 60 db.
b ) Des sons croissante de 24 à 84 db; de 44 à 84 db;
de 64 à 84 db.
Chacun de ces stimuli a été présenté au cours d'une séance dis
tincte afin d'éviter toute interaction d'un stimulus sur l'autre.
Il y avait au moins trois jours d'intervalle entre les séances.
Chaque séance comportait d'abord cinq fois la présentation du
stimulus pour familiariser le sujet, puis trois séries de douze st
imuli dont on ne retenait encore que les dix dernières réponses.
Entre chaque série le sujet avait une minute de repos.
Dans le cas du sujet M-J il y a eu en réalité six séances avec
chacun des stimuli, soit en tout vingt-quatre séances, puisqu'il y
avait quatre sortes de stimuli. L'ordre de présentation des stimuli
d'une séance à l'autre a été évidemment varié pour éviter tout
effet secondaire.
L'expérience sur cette durée a été reprise avec un groupe de
17 sujets (étudiants ou étudiantes) et deux stimuli : sons avec
intensité croissante 24 db-84 db et 44 db-84 db. Chaque sujet
venait au laboratoire pour deux séances, semblables à celles dé
crites plus haut; au cours de chaque séance il ne lui était donc
présenté qu'un seul stimulus pour lequel on obtenait 3 séries,
non plus de 10 mais de 15 mesures; les moyennes ont donc été
calculées sur 45 mesures. L'ordre de présentation des stimuli d'une
séance à l'autre était varié d'un sujet à l'autre.
Deuxième expérience — Durée 40 es. L'expérience a été faite sur
un nouveau groupe de 19 étudiants ou étudiantes. Les stimuli
choisis ont été des sons d'intensité croissante ayant pour pente l'un
24 db 84 db, l'autre 64 db-84 db.
Comme précédemment chacun des stimulus a été présenté au
cours d'une séance distincte et la moitié des sujets a commencé
le premier jour par le son à pente plus rapide, l'autre moitié par
le son à pente plus lente.
Chaque séance semblable à la séance type décrite plus haut
comportait 4 séries de 10 mesures soit 40 mesures.
Troisième expérience. — Durée 145 es. Expérience entièrement
semblable à la précédente, réalisée sur 20 étudiants. Pour 7 des
sujets nous n'avons pu retenir seulement que 3 séries de mesures
soit 30 mesures, nos contrôles de la durée dès stimuli effectués
après chaque série nous ayant obligé d'éliminer certaines séries. FRAISSE ET OLERON. PERCEPTION DE LA DUREE d'un SON 335
Les résultats.
A. — L'expérience individuelle (sujet M-J ).
Cette expérience faite sur un excellent observateur et pours
uivie longuement avait pour but dans notre esprit de fixer les
lois générales et les conditions des expériences ultérieures.
Le tableau I indique les moyennes de l'ensemble des séances
et l'erreur moyenne pour chaque type de stimulations. Nous
avons calculé l'erreur moyenne de préférence à l'erreur étalon
pour ne pas donner trop de poids aux valeurs extrêmes. Cette
erreur moyenne a été calculée sur chaque série de dix mesures et
la valeur portée au tableau est la moyenne des erreurs moyennes
de chaque série.
Nous avons utilisé ce procédé de calcul parce que l'analyse
des résultats nous a montré que chaque série avait en réalité
un niveau de réponses un peu différent. Nous allons d'ailleurs
revenir sur ces questions dans l'analyse de la variance.
TABLEAU I
Nature Son d'intensité Pente Pente Pente des stimuli constante 24 db-84 db 44 db-84 db 64 db-84 db (durée 70 es) (60 db)
70.7 76.4 74.9 Moyenne (en es) . . 67.9
6.1 Erreur movenne. . 6.8 6.7 5.4
Ce tableau nous donne immédiatement une indication impor
tante sur notre problème. Il semble que plus la vitesse de varia
tion de l'intensité est grande, plus la durée est sous-estimée.
La différence n'est cependant significative qu'entre 24-84 db
et 64-84 db (au seuil de .001) et non entre 24-84 db et 44-84 db
ni entre 44-84 db et 64-84 db.
Le cas du son d'intensité constante c'est-à-dire de vitesse de
variation nulle doit être traité à part et nous y reviendrons dans
l'interprétation des résultats.
Nous avons déjà indiqué que les moyennes de chaque série

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