Psycho-quoi ?
La psychoacoustique est l'étude de la perception des sons. Cette discipline, à la croisée entre la physique et la psychologie, s'intéresse à la manière dont les ondes sonores sont perçues par notre système auditif et à la façon dont notre cerveau les interprète. Pourquoi percevons-nous certains sons plus fort que d'autres ? Qu'appelons-nous la hauteur d'un son ? Comment définit-on le timbre d'un instrument de musique ? Le psychoacousticien apporte des réponses à ces questions de manière expérimentale, en conduisant des tests sur des auditeurs et en étudiant la manière dont ils décrivent leurs sensations.
Un exemple de test typique - le jugement de dissemblance
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Le chercheur constitue une “playlist” de 15 enregistrements de sons (par exemple différents instruments de musique jouant la même note)
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Le chercheur fait venir 40 volontaires pour des tests d’écoute : chaque auditeur écoute les 15 sons deux par deux et doit dire s’ils sont à quel point ils se ressemblent, et les décrire avec des mots.
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Le chercheur analyse les résultats et les compare aux signaux physiques (composition en fréquences, enveloppe temporelle…) afin d’en tirer des conclusion sur la perception de ce type de sons
Ces méthodes sont issues de la psychologie expérimentale et couplées à des analyses statistiques. Le schéma type de la méthode psychoacoustique est présentée sur la figure ci-dessus. Dans cet exemple, on cherche à établir des relations de proximités et de dissemblance entre plusieurs signaux sonores (A, B, C ou D), à partir des jugements d'un ensemble d'auditeurs.
La description verbale
Au cours de notre histoire, nous avons développé un langage précis et relativement consensuel pour décrire ce que nous voyons (les couleurs, les formes, les textures...). Nous avons du mal en revanche à décrire les sensations auditives avec des mots. Le physicien allemand Hermann Von Helmholtz a été l'un des premiers scientifiques à tenter d'établir des liens entre les différentes sonorités des instruments de musique et des grandeurs acoustiques. Depuis, de nombreux chercheurs se sont intéressés à la question, et l'étude perceptive du timbre reste encore un vaste sujet de recherche aujourd'hui.
Lire aussi l’article : Comment distinguer un sous-marin russe d’un calamar géant ? La description des sons et ses applications quotidiennes.
Quel est le rapport avec les instruments de musique ?
La méthode précédente ainsi que d'autres méthodes issues de la même famille d'analyses peuvent être utilisées pour étudier la manière dont les musiciens perçoivent le timbre des instruments de musique. Un exemple très connu dans le monde de la recherche est l'espace des timbres de Stephen McAdams.
En appliquant le schéma précédent à des signaux sonores correspondant à la même note jouée par différents instruments de musique, McAdams a pu reconstruire les relations de proximités que notre cerveau établit entre les timbre de ces instruments. Pas moins de 88 musiciens ont participé à son expérience !
Ces deux sons :
En écoutant deux à deux les 18 sons de l'étude, chaque auditeur a indiqué pour chaque paire la proximité entre les signaux sonores. Les analyses statistiques font ressortir trois critères très important que nous jugeons lorsque nous voulons identifier et différencier les sons : l'attaque (qui correspond à la partie initiale du son), le centroïde spectral plus communément appelé "brillance", et le flux spectral, qui est lié à la "richesse" du son.
Est-ce que cette étude s'applique au saxophone ?
La psychoacoustique chez Syos
Chez Syos, on est tout le temps en train d’étudier le son du saxophone grâce à des méthodes psycho-acoustiques. C’est un outil indispensable pour le Sound Shaper (pour plus de détails lire les métiers Syos : Sound Shaper), qui conduit des études expérimentales avec des musiciens saxophonistes, professionnels comme amateurs, pour déterminer les relations entre les différentes sonorités et les nouvelles géométries de becs. Vous pouvez voir à quoi ressemble une expérience dans la section Labo :
Et si ça vous tente, vous pouvez être vous-même sujet d’une expérience, prenez RDV pour participer à une session à Paris dans le 11ème :
