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PSYCHOLOGIE ET NEUROPSYCHOLOGIE COGNITIVE I
Année académique 2010-2011
Titulaire: Philippe Mousty& Wim Gevers
PSYCHOLOGIE ET NEUROPSYCHOLOGIE COGNITIVE I ..................................................... 1
3. La cognition auditive .................................................................................................................... 2
3.1. Le son et ses caractéristiques ................................................................................................ 2
3.2. Bases neurologiques de l'audition ......................................................................................... 2
3.2.1 Description de l’appareil auditif ...................................................................................... 2
3.2.2. Les voies auditives de l’oreille au cortex ....................................................................... 3
3.3. Le signal de parole ................................................................................................................ 3
3.4. Les processus de segmentation de la parole .......................................................................... 5
3.5. Les processus de catégorisation perceptive ........................................................................... 7
La perception catégorielle des phonèmes ................................................................................. 7
3.6. Les processus de reconnaissance des mots ........................................................................... 9
3.6.1. Rôle des processus ascendants et descendants ............................................................... 9
3.6.2. Rôle des informations visuo-spatiales: l'effet McGurk (McGurk & MacDonald, 1976)
.................................................................................................................................................. 9
3.6.3. Les modèles de reconnaisssance des mots parlés ........................................................... 9
1. Modèle de la COHORTE (Marslen-Wilson & Welsh, 1978) .......................................... 9
2. Modèle TRACE (McClelland & Elman, 1986) ............................................................... 10
3.6.4. L'approche neuropsychologique ................................................................................... 10
A. Surdité de signification ("word meaning deafness") patiente décrite par Bramwell
(1897) ................................................................................................................................. 11
B. Agnosie phonologique auditive Patiente J.L. (Beauvois, Desrouesné & Bastard, 1980)
............................................................................................................................................ 11
C. Dysphasie profonde ....................................................................................................... 11
D. Problèmes d'accès à des catégories sémantiques spécifiques ........................................ 12
3.7. Les Troubles de la compréhension et de la production de la parole ................................... 12
3.8. Conclusions ......................................................................................................................... 14

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3. La cognition auditive
3.1. Le son et ses caractéristiques
 Tout frottement, choc sur un objet, soufflement => vibrations des molécules de l’air (aussi
l'eau ou tout matériau solide), qui vont se propager sous la forme d’une onde sonore
 Les ondes sonores, contrairement aux ondes éléctromagnétiques, sont mécaniques et ont donc
besoin d'un support matériel (l'eau, l'air ou tout matériau solide) pour se propager.
 Toute onde sonore se caractérise par deux paramètres :
1. Amplitude (pression acoustique) souvent traduite en Decibel ou dB* => intensité
subjective (loudness) (*dB = 20.0 * log(Amplitude/Ref), où Ref = généralement la plus
petite fluctuation d'amplitude perceptible)
Plus la pression est grande, plus l’intensité
preceptive est grande.
2. Longueur d’onde (wavelength) décrite
généralement par la fréquence (nombre de
cycles par sec; en Hertz ou Hz) => hauteur
subjective (pitch)
L’oreille humaine peut percevoir des sons compris entre 20 et 20.000 Hz et a une
meilleure sensibilité au centre de cette gamme.
 Deux ondes sonores peuvent présenter la même amplitude
(intensité) et la même fréquence, mais être en décalage de
phase (décallée dans le temps)
 Son pur = une seule onde (sinewave)
 Son complexe : une onde de base (-> Fréquence fondamentale, F0 – la plus basse)
accompagnée d’une série d’autres ondes, appelées harmoniques. Leurs fréquences sont des
multiples de F0, elles sont moins perceptibles. Leurs caractéristiques déterminent le timbre
(composition spectrale de tous les harmoniques)
3.2. Bases neurologiques de l'audition
3.2.1 Description de l’appareil auditif
Les grands demi-cercle = caneaux semi-cerculaire, servent à l’équilibre.
 Dans l’oreille interne : liquide donc mouvement vibratoire dans le liquide.
 Ondes sonores -> vibrations des molécules
de l’air-> tympan -> osselets (marteau,
enclume et étrier amplifient les vibrations) -
> fenêtre ovale -> mouvements ondulatoires
dans le liquide cochléaire (endolymphe) ->

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excitation des cellules ciliées (30.000) de la membrane basilaire (organe de Corti, dans le
canal cochléaire) -> transduction en impulsions nerveuses via le nerf auditif ->cortex auditif
 Organisation tonotopique : les sons de haute fréquence excitent les régions basales (proches
de l’oreille moyenne) de la membrane basilaire (membrane tapissée de cellules ciliées :
transformation de l’activité mécanique en activité électrique par les cellules réceptrice qui
converge vers le nerf auditif), les sons de basse fréqence les régions apicales (+ éloignée)
3.2.2. Les voies auditives de l’oreille au cortex
 Nerf auditif -> noyau cochléaire -> noyau olivaire
(projection principalement contralatérale):
comparaison des signaux (fréquence, amplitude) des 2
oreilles
 Colliculus inférieur : combine informations visuelles et
auditives -> localisation spatiale
 Corps genouillés médians (thalamus) : attention
sélective Focaliser son attention sur un son
 Cortex auditif (lobe temporal)  reconnaissance des
sons. Organisation tonotopique des cellules
o Les fréquences sont distribuées parallèlement à
la surface du cortex
o Les amplitudes sont représentées
perpendiculairement
3.3. Le signal de parole
 Poumons -> flux d’air dans conduit vocal 
vibrations des cordes vocales du larynx
 Le son peut ensuite être modifié par :
o Forme de la bouche et des lèvres
o Position et forme de la langue
o Passage éventuel par le nez
Phonétique et Phonologie

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 Phonétique : étude des sons de la parole (phones) en fonction de leurs caractéristiques
articulatoires (phonétique articulatoire) ou physiques (phonétique acoustique)
 Phonologie: étude des sons de la parole en fonction de leur valeur signifiante (phonèmes)
Le phonème comme unité de base de la parole
 Phonème = plus petite unité du signal qui véhicule une signification (=> remplacer un
phonème dans un énoncé change le sens de celui-ci)
o Allophones : les différent phones qui correspondent à un même phonème (ex. les
variations possibles dans la prononciation d’un même phonème dues au locuteur,
au dialecte, au contexte...) = variation allophonique (r roulé ou non n'a pas de
signification différente en français, => des allophones et non des phonèmes
différents)
 Les phonèmes sont spécifiques de la parole,
o mais peuvent différer d’une langue à l’autre : on a dénombré environ 650
phonèmes différents dans l'ensemble des langues; le français en comprend environ
37 (16 Voyelles + 3Semi-consonnes/Voyelles + 18 Consonnes)
o sont combinés pour former des unités linguistiques plus larges (syllabes,
morphèmes, mots, ..) qui peuvent, elles-mêmes, jouer un rôle important dans les
processus perceptifs
Les voyelles et consonnes sont souvent classées
en fonction de leurs propriétés articulatoires
(traits phonétiques distinctifs)
 Voyelles: antériorité (en avant ou en arrière
de la cavité buccale), aperture (degré
d’ouverture de la cavité buccale), labialité
(lèvres arrondie ou pas), nasalité (on, an)
 Consonnes: lieu et mode d'articulation
(occlusives/fricatives; nasalité; voisement
sourdes/sonores)
voisé s'il y a vibration des cordes vocales
 Semi-consonne ou semi-voyelles : « w » de
watt et « y » de yeux

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Les spectrogrammes
 Les caractéristiques du signal sont analysées au moyen d’un
spectrographe
 Spectrogramme traduit graphiquement les variations d’intensité du signal en fonction de la
fréquence en Hz(ordonnée) et du temps (abcisse)
Onde acoustique:
Amplitude en fonction du temps
Spectrogramme:
Amplitude en fonction de la fréquence et du temps (sorte de
représentation 3D qui permet de visualiser les variations
d'amplitude dans le temps en fonction de sa composition spectrale)
Spectre:
Amplitude en fonction de la fréquence
Signal de parole = sons complexes, caractérisés par
 F0 (dépend du taux de vibration des cordes vocales) -> hauteur de la voix. Fréquence
fondamentale.
 Harmoniques ou formants (F1, F2,
F3…) = régions du spectre de fréquence
(bandes horizontales) où se concentre
l’énergie acoustique.
Les formants permettent de distinguer
l'ensemble des voyelles
 Fréquence de F1 : aperture, <= cavité
pharyngale
 Fréquence de F2 : antériorité, <= cavité
buccale
 Fréquence de F3: labialité, <= cavité
labiale (positions des lèvres)
3.4. Les processus de segmentation de la parole
 Le système perceptif peut aisément localiser des sons dans l’espace en se servant d’indices
tels que :
o les différences dans les temps d’arrivée à chaque oreille des ondes sonores,
o les différences d’amplitude entre deux signaux, qui peuvent traduire la distance
relative de leur origine spatiale,…