Perception auditive spatiale d'un son pur masqué

The study is concerned with spatial auditory localisation for a pure tone masked by a band of noise. Our aim was to identify and classify the mechanisms by which the auditory system forms, from the indices contained in acoustic signals, a spatial auditory image. To investigate this aspect of perception we have performed an experimental study with five listeners. They were asked to identity, with the maximum precision, the apparent position of a masked pure tone, as a function of the actual position of the source, and of the spectral characteristics of the pure tone and the band of noise.

The results are shown as a sketch of the cartography of the perception of a signal in the presence of noise, as a function of the source position and of the signal spectrum. We have also analysed the mode of action of several of the physical parameters of the masked localisation: the interaural pressure difference, the spectral composition of the noise, and the position of the source in the horizontal plane, which permit the listeners to form a spatial impression of the auditory event. Finally we looked to show that auditory localisation should not be considered as a process predominantly concerned with peripheral processing f the signals, since such perception very probably involves the upper levels of the central nervous system.

Zusammenfassung

Die hier durchgeführte Untersuchung betrifft die räumliche Wahrnehmung eines reinen Tones, der von einem Geräuschband verdeckt wird. Ihr Ziel war die Erkennung und Klassifizierung der Mechanismen, die dem Hörsystem die Bildung eines räumlichen Hörbilds erlauben. Zur Untersuchung dieses Aspekts der Wahrnehmung wurde eine experimentelle Studie mit fünf Zuhörern durchgeführt, die gebeten wurden, den Ausgangspunkt eines reinen Tones in Abhängigkeit von der wirklichen Schallquellenposition und den Geräuschspektren möglichst genau anzugeben.

Die Ergebnisse lassen sich in Form einer Wahrnehmungskarte in Abhängigkeit von der Lage der Schallquellen und vom Signalspektrum darstellen. Es wurde auch der Einfluß verschiedener, für die Lokalisation bei Verdeckung maßgeblicher physikalischer Parameter untersucht, nämlich der interauralen Druckunterschiede, der spektralen Zusammensetzung des Geräuschs sowie der Lage der Schallquellen in der horizontalen Ebene, die dem Zuhörer eine räumliche Vorstellung von dem Hörereignis vermitteln. Schließlich wurde der Nachweis versucht, daß die gehörmäßige Lokalisation nicht als ein Vorgang überwiegend der periphären Signalverarbeitung betrachtet zu werden braucht, da diese Art der Wahrnehmung höchstwahrscheinlich die Mitwirkung der oberen Niveaus des zentralen Nervensystems einschließt.

Sommaire

L'étude que nous avons faite concerne la localization auditive spatiale d'un son pur masqué par une bande de bruit. Notre but était de reconnaître et de classifier les mécanismes permettant au système auditif de former, à partir des indices contenus dans les signaux acoustiques, une image auditive spatiale. Pour étudier cet aspect de la perception, nous avons réalisé une étude expérimentale avec cinq auditeurs auxquels nous avons demandé d'estimer et d'indiquer, avec le maximum de précision, la position d'un son pur masque en fonction de la position des sources réelles et des caractéristiques spectrales du son pur et de la bande de bruit.

Les résultats montrent une ébauche de la cartographie de la perception d'un signal en présence de bruit en fonction de la position des sources sonores et du spectre des signaux. Nous analysons aussi le mode d'action de quelques paramètres physiques de la localisation masquée: les différences interaurales de pression, la composition spectrale du bruit, la position des sources dans le plan horizontal et la sonie, qui permettent aux auditeurs de former une représentation spatiale de l'événement auditif. Enfin nous cherchons à montrer que la localisation auditive ne doit pas être considérée comme un processus de traitement des signaux à prédominance périphérique, car une telle perception inclut très probablement l'activité des niveaux supérieurs du système nerveux central.