Perception Des Structures Harmoniques Approches comportementale et computationnelle

1. Perception Des Structures HarmoniquesApproches comportementale et computationnelle Charles Delbé LEAD CNRS-UMR 5022

2. Plan • Le paradigme de l’amorçage • L’amorçage sémantique • L’amorçage harmonique • Contextes courts • Contextes longs • Composantes sensorielle et cognitive de l’amorçage • Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique La Perception Harmonique

3. Amorce Cible Le paradigme d’amorçage en psychologie cognitive +/- I. Le paradigme d’amorçage Mesure des TRs et BRs

4. Contextes courts AMORCE CIBLE beurre relié pain non-relié pain docteur (i.e., Meyer & Schvaneveldt, 1971) L’amorçage sémantique I. Le paradigme d’amorçage Contextes longs

5. Contexte musical Accord L’amorçage harmonique Effets d’un contexte (amorce) sur le traitement d’un événement musical (cible) Tâche perceptive simple I. L’amorçage musical amorce cible

6. L’amorçage harmonique I. L’amorçage musical Tâche perceptive simple TDL Accord cible

7. L’amorçage harmonique Manipulation des relations musicales entre l’amorce et la cible I. L’amorçage musical Tâche perceptive simple TDL Accord cible

8. L’amorçage harmonique Manipulation des relations musicales entre l’amorce et la cible I. L’amorçage musical Tâche perceptive simple TDL Accord cible Accord cible

9. D O F A S O L S I b ( L A # ) R E M I b ( R E # ) L A L A b ( S O L # ) M I R E b ( D O # ) S I F A # ( S O L b ) L’amorçage harmonique : contextes courts • Les relations conventionnelles harmoniques qui associent les paires amorce-cible varient selon le cercle des quintes • Tâche : jugement d’intonation Amorce Cible F Majeur Relié C Majeur B Majeur Non-relié I. L’amorçage musical (Bharucha & Stoeckig, 1986, 1987)

10. L’amorçage harmonique : contextes courts • Effet d’amorçage = facilitation de traitement des cibles proches (reliées harmoniquement) par rapport à des cibles distantes (non-reliées) • Pas de corrélation entre l’effet d’amorçage harmonique et le niveau d’expertise musicale des auditeurs I. L’amorçage musical

11. L’amorçage harmonique : contextes longs Contexte relié Cible Contexte moins relié I. L’amorçage musical consonant dissonant (Pineau & Bigand, 1997; Bigand, Madurell, Tillmann & Pineau, 1999; Tillmann & Bigand, 2001)

12. L’amorçage harmonique : contextes longs • L’amorçage musical implique des structures harmoniques globales (pas uniquement des paires d’accords) • L’effet facilitateur est aussi dépendant de la fonction harmonique de la cible dans une tonalité donnée musiciens 1500 100 non-musiciens 1300 95 1100 90 % de réponses correctes Temps de récation (ms) I. L’amorçage musical 900 85 700 80 relié relié moins relié moins relié

13. Amorçage harmonique et PE (Regnault, Bigand et Besson, 2001) • La fonction harmonique de l’accord cible (tonique/sous-dominante) module l’amplitude d’une composante positive maximale 300ms (P300) après le début de la cible • La P300 est plus forte pour la cible moins reliée (sous-dominante) que pour la cible reliée (tonique) cible cible I. L’amorçage musical Non-musiciens Musiciens

14. Conclusions • Influence sur le traitement des évènements musicaux • La musique est perçue de façon fluente car les évènements musicaux sont amorcés par le contexte musical • Processus automatique • Processus implicite • chez les musiciens et non-musiciens • L’effet d’amorçage a un corrélat neurophysiologique • Quelle origine ? 2 hypothèses : • Similarité psychoacoustique • Connaissance implicite de relations conventionnelles I. L’amorçage harmonique

15. Chevauchement des spectres harmoniques Contexte musical Accord-cible Approche sensorielle de l’amorçage harmonique Connaissances abstraites de la syntaxe musicale Contexte musical Accord-cible Approche cognitive de l’amorçage harmonique Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ? connaissances top-down stimulus bottom-up II. Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ?

16. Amorçage sensoriel: facilitation de Mi > Ré Amorçage cognitif avec amorce > 500ms 8 8 0 Mi 8 6 0 Ré 8 4 0 Amorce Cible 8 2 0 8 0 0 500 500 7 8 0 7 6 0 Amorce Cible 7 4 0 1500 Amorçage sensoriel avec amorce de 50ms 7 2 0 7 0 0 2500 50ms 6 8 0 6 6 0 5 0 5 0 0 1 5 0 0 2 5 0 0 Décours temporel de l’amorçage en contexte court(Tekman & Bharucha,1998) cible do# sol# mi amorce sol mi do MI Majeur la fa# ré Do Majeur Amorçage cognitif : facilitation de Ré > Mi Ré Majeur II. Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ?

17. Condition “la sous-dominante dans le contexte” relié (tonique) moins relié (sous-dominante) Amorçage cognitif: facilitation pour la tonique (I) Amorçage cognitif: facilitation pour la tonique (I) Amorçage sensoriel: pas de différence entre I et IV Amorçage sensoriel: facilitation pour la sous-dominante Contexte long (Bigand et coll., 2002) Condition “aucune des cibles dans le contexte” relié (tonique) II. Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ? moins relié (sous-dominante)

18. 1000 100 950 95 900 850 90 % de réponses correctes Temps de réaction (ms) 800 85 750 700 80 650 75 600 70 550 I I IV IV I I IV IV Non-musiciens Musiciens Non-musiciens Musiciens Contexte long (Bigand et coll., 2002) Aucune cible dans le contexte Sous-dominante dans le contexte II. Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ?

19. Conclusions • Chez les musiciens comme chez les non-musiciens, l’amorçage harmonique est gouverné par une composante cognitive, indépendamment de la structure acoustique du contexte(de l’occurrence de l’événement musical-cible) • La forte correspondance entre les relations conventionnelles et les similarités psychoacoustiques suggère que ces dernières ont influencé le développement des premières II. Amorçage sensoriel ou amorçage cognitif ?

20. MUSACT(Bharucha, 1987; Tillmann, Bharucha et Bigand, 2000) Un modèle de représentation des connaissances tonales (linked to lower edge-minor chords) Keys A#/Bb F F#/Gb D#/Eb C G A C#/Db G#/Ab D E B III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique Major D#/Eb A#/Bb F C G A B F#/Gb G#/Ab E C#/Db D Chords (linked to left edge) (linked to right edge) Tones C#/Db E G A B C D D#/Eb F F#/Gb G#/Ab A#/Bb Minor c g d e f#/gb c#/db g#/ab a#/bb f a b d#/eb Chords (linked to upper edge-keys) Réseau hiérarchique à activation phasique

21. MUSACT(Bharucha, 1987; Tillmann, Bharucha et Bigand, 2000) III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique

22. MUSACT(Bharucha, 1987; Tillmann, Bharucha et Bigand, 2000) III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique

23. MUSACT(Bharucha, 1987; Tillmann, Bharucha et Bigand, 2000) III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique

24. F B Activation après un C Majeur Amorce Cible F relié C B non relié III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique C Avant réverbération Après réverbération

25. Activation de D et E après C D E 100 Activation relative 50 amorce équilibre 0 2 3… 1 20 Cycle Simulation du décours temporel de l’amorçage en contexte court cible do# sol# mi amorce sol mi do E III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique C la fa# ré D (Tekman & Bharucha,1998)

26. Activation après un contexte long (Bigand et coll., 1999) Cible relié moins relié III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique

27. Conclusions • Activation des connaissances tonales de l’auditeur • L’activation qui se propage dans le réseau simule l’influence du contexte harmonique • Les relations harmoniques émergent de la réverbération • Pas de règles explicites III. Une approche connexionniste de l’amorçage harmonique

28. Conclusion générale • Chez les musiciens comme chez les non-musiciens, l’amorçage harmonique est gouverné par une composante cognitive, indépendamment de la structure acoustique du contexte • Faillite des modèles purement psychoacoustiques • MUSACT fournit une explication théorique plausible (mais pas parfaite) du fonctionnement de cette composante cognitive La Perception Harmonique