ILLUSIONS AUDITIVES

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Enchevêtrement des lignes mélodiques

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Représentation de la variation de hauteur des sons sur un cylindre

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Escalier de Penrose

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Cube réversible de Necker

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Sons montant (ou descendant) indéfiniment

Ce n'est qu'avec la synthèse des sons par ordinateur qu'il a été possible de contrôler la structure physique des sons avec assez de finesse pour pouvoir séparer les variations de hauteur tonale et spectrale. Aux Bell Laboratories, Roger N. Shepard a synthétisé en 1964 douze sons formant les degrés d'une gamme chromatique et qui paraissent monter sans fin lorsqu'ils sont répétés. Ce comportement paradoxal évoque l'escalier montant (ou descendant) indéfiniment de Roger Penrose ; on peut parler d'illusion si l'on assimile hauteur perçue et fréquence physique du son : la montée indéfinie donne l'illusion que la fréquence du son augmente sans cesse, ce qui ne peut bien sûr être le cas sans que le son sorte du domaine audible. Si l'on prélève dans cette gamme trois sons A, B, C, à intervalles de tierce (par exemple do, mi, sol), et si on les compare deux à deux, B est plus haut que A, C plus haut que B, et A plus haut que C ! Cette situation d'intransitivité est inexplicable si l'on suppose que les variations de hauteur suivent les variations de fréquence : mais elle peut s'interpréter, si l'on considère que les variations de hauteur sont réduites à celles de la hauteur tonale sur le cercle de base.

Escalier de Penrose

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Escalier de Penrose, montant (ou descendant) indéfiniment. Roger N. Shepard a produit une suite de sons donnant l'illusion de monter sans fin lorsqu'ils sont répétés. 

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Également aux Bell Laboratories, Jean-Claude Risset a réalisé d'autres illusions qui généralisent celles de Roger N. Shepard, et d'abord un son continu qui paraît monter indéfiniment (ou descendre indéfiniment). Comme les sons de Shepard, ce son montant continu est obtenu en ajoutant plusieurs sons simples restant à intervalle d'octave, alors que leurs fréquences augmentent : lorsqu'un son atteint une fréquence assez élevée, son amplitude baisse graduellement jusqu'à devenir inaudible, cependant qu'une composante grave est rajoutée insidieusement pour renouveler le stock d'octaves, qui défilent ainsi sans cesse vers l'aigu. On voit l'analogie avec l'effet de vis sans fin ; mais, ici, la force de la relation d'octave donne lieu à une fusion des composantes qui masque le caractère composite du son et l'ambiguïté de sa hauteur.


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Écrit par :

  • : compositeur, directeur de recherche au C.N.R.S. (laboratoire de mécanique et d'acoustique, Marseille)
  • : Experimental Psychologist, Psychoacoustician

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Pour citer l’article

Jean-Claude RISSET, David WESSEL, « ILLUSIONS AUDITIVES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/illusions-auditives/