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DOSSIER MINDISC
Psychoacoustique

Contrairement à ce que nous pourrions penser de notre audition, elle n'est pas aussi transparente qu'il nous le semble. Nous avons l'impression d'entendre aussi bien les sons aigus, que le médium ou les graves. Ce n'est pas le cas.

Seuil d'audibilité>

L'oreille est très sensible aux alentours de 2,8 - 3 kHz, ce qui n'est pas un hasard puisque c'est la fréquence moyenne de la voix humaine. Pour les fréquences alentours, la courbe des niveaux nécessaires à rendre une fréquence audible croit à vitesse variable en fonction de l'individu, de son age, de sa condition physique, d'éventuels traumatismes définitifs ou passagers.

La figure ci-dessus représente la courbe moyenne du seuil d'audibilité des fréquences en fonction de leur niveau et ce dans un environnement calme (test réalisable en cabine insonorisée, par exemple).

Masking fréquentiel>

De même, un bruit que vous entendez parfaitement la nuit devient inaudible le jour. Il est masqué par le bruit ambiant devenu plus fort. Faites le test suivant : réglez la sonnerie de votre téléphone portable à un niveau confortable en intérieur. Sitôt en pleine rue, vous ne l'entendrez même plus sonner si la rue est bruyante ! C'est ce que l'on appellera le MASKING SIMULTANE ou FREQUENTIEL. Il intervient lorsque le cerveau doit analyser deux modulations dont la fréquence et l'amplitude proches. (Pour des raisons pratiques, je garde le terme anglais de masking, plutôt que le traduire par camouflage...)

Sur la figure ci dessus, le reste de la courbe (en pointillés) est rendu inaudible pour le cerveau humain par la présence du bruit (ou son) créé aux alentours de 1kHz.

Masking temporel>

Principe : après l'audition d'un son fort, l'oreille met un certain temps avant d'entendre un autre son de fréquence proche si son niveau est plus faible. C'est le masking temporel. L'expérience qui permet de le constater est malheureusement plus délicate à réaliser que précédemment. Il faut générer une fréquence "masquante" (1kHz à 60dB par exemple), et une fréquence masquée (1,1kHz à 40dB pour cet exemple). Ce qui demande déjà deux générateurs de fréquences... Pour mesurer le temps du masking temporel : 1- on coupe la fréquence "masquante", 2- après un délais d, on coupe la fréquence masquée, 3- on recommence l'expérience en diminuant le délais d jusqu'à ce que le 1,1kHz ne soit plus audible.

Sur la figure ci-dessus, c'est pendant les 2 et 15 msec que le masking se produit, ces deux portions du signal ne seront pas analysées par l'oreille. Le système ATRAC ne les codera pas.

Les bandes critiques (ou critical bands)>

C'est la dernière notion de psycho-acoustique sur laquelle repose le procédé ATRAC. Il faut, pour comprendre ce chapitre, partir de l'idée que l'oreille analyse le spectre audio en le découpant en bandes dites critiques. Dans chacune de ces bandes (dont la largeur varie en fonction de la précision de l'oreille à ces fréquences et non de la largeur de la courbe de masking), l'oreille assimile les fréquences et ne les différencie plus. Ces bandes correspondent d'ailleurs à la répartition des cellules ciliées dans l'oreille interne.

Le tableau ci-dessous donne le détail de ces bandes. On remarque que ces bandes sont plus étroites dans les basses fréquences. En fait, les trois quarts de ces bandes sont situées sous 5kHz, ce qui montre bien bien que l'oreille est plus précise dans les basses fréquences que dans les hautes.

TABLEAU BANDES CRITIQUES

Pour plus de définition dans le signal, le codeur prend en compte 512 sous-bandes, ou bandes critiques, voir le chapitre sur le codeur.

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