La voix est un stimulus auditif omniprésent dans notre environnement sonore. Elle permet non seulement la parole, mais serait aussi l’équivalent d’un visage auditif transmettant notamment des informations identitaires et affectives importantes. Notre capacité à discriminer et reconnaître des voix est socialement et biologiquement importante et elle figure parmi les fonctions les plus importantes du système auditif humain. La présente thèse s’intéressait à l’ontogénèse et à la spécificité de la réponse corticale à la voix humaine et avait pour but trois objectifs : (1) mettre sur pied un protocole électrophysiologique permettant de mesurer objectivement le traitement de la familiarité de la voix chez le sujet adulte; (2) déterminer si ce même protocole pouvait aussi objectiver chez le nouveau-né de 24 heures un traitement préférentiel d’une voix familière, notamment la voix de la mère; et (3) mettre à l’épreuve la robustesse d’une mesure électrophysiologique, notamment la Fronto-Temporal Positivity to Voices, s’intéressant à la discrimination pré-attentionnelle entre des stimuli vocaux et non-vocaux. Les résultats découlant des trois études expérimentales qui composent cette thèse ont permis (1) d’identifier des composantes électrophysiologiques (Mismatch Negativity et P3a) sensibles au traitement de la familiarité d’une voix; (2) de mettre en lumière un patron d’activation corticale singulier à la voix de la mère chez le nouveau-né, fournissant le premier indice neurophysiologique de l’acquisition du langage, processus particulièrement lié à l’interaction mère-enfant; et (3) de confirmer l’aspect pré-attentionnel de la distinction entre une voix et un stimulus non-vocal tout en accentuant la sélectivité et la sensibilité de la réponse corticale réservée au traitement de la voix. / Voice is a very prominent auditory stimulus in our acoustic environment. It is not only the carrier of speech, but would also be an auditory face that conveys important affective and identity information. Our ability to discriminate and recognize voices is socially and biologically important as it is amongst the most important functions of the human auditory system. This thesis was interested in the ontogenesis and specificity of the cortical response to human voice and had three objectives: (1) to develop an electrophysiological protocol to objectively measure the processing of voice familiarity in adult subjects; (2) to assess whether the same electrophysiological protocol could also objectify preferential processing of a familiar voice in 24-hour-old newborns, in particular the mother’s voice; and (3) to test the robustness of an electrophysiological measure, more specifically the Fronto-Temporal Positivity to Voices, interested in pre-attentional discrimination between vocal and non-vocal stimuli. Results from these three experimental designs have enabled (1) to identify electrophysiological components (Mismatch Negativity and P3a) sensitive to the processing of voice familiarity; (2) to highlight a singular pattern of cortical activation to the mother’s voice in newborns, providing the first neurophysiological evidence of language acquisition, a process especially related to the mother-child interaction; and (3) to confirm that vocal/non-vocal discrimination is a pre-attentional process, while enhancing the selectivity and the specificity of voice processing cortical response.

Este trabalho tem por finalidade apontar determinados aspectos que nortearam algumas das principais especulações realizadas no campo da nova vocalidade na música escrita no despontar do século XX. A prática da voz inserida no mundo moderno se desenvolve com as bruscas mudanças que alteram os parâmetros da produção musical e da compreensão dos elementos de musicalidade que surgem nas primeiras décadas do século passado. Sucintamente, aborda o espectro de percepções estéticas e cognitivas que um ouvinte carrega em seu intelecto e o ambiente histórico de uma obra que são fundamentos para a contemplação, reflexão e que permitem entender a voz. Essa prática que se foi acrescendo paulatinamente de \"novos\" recursos tomados \"emprestados\" da prática da emissão vocal na fala e no canto cotidiano traz nova oralidade e vocalidade, fazendo surgir uma \"nova\" sonoridade que futuramente se intensificará em múltiplas tendências, principalmente a partir do final dos anos 50 e início dos 60 do século XX. O seu florescimento estende-se até os dias atuais teve como ponto de partida muitas das reflexões e pesquisas que a Segunda Escola de Viena trouxe para a música. Para embasar este estudo foi levantado um conjunto de obras vocais de Arnold Schoenberg, Anton Webern, Alban Berg e Edward Steuermann, que tem como ferramenta de análise a Teoria dos Conjuntos de Joseph Straus. / This paper aims at pointing out specific aspects that guided some of the main theories made in the field of new vocality in writing music that happened in the beginning of the 20th century. At that period the practice of speech inserted in the modern world was also developed by the sudden changes that altered the parameters of music production and the understanding of the elements of musicality. Shortly, this paper also discusses the spectrum of aesthetic and cognitive perceptions that a listener carries in his/her intellect and the historic setting which are grounds for contemplation and reflection for they allow the listener to understand the voice, and even extend the appreciation and understanding of the sound. Such practice gradually added to itself new features taken from vocal speech and everyday singing bringing new orality and voicing. This activity generated a \"new\" sound that would appear in multiple trends, mainly in the late 50s and early 60s of the 20th century. It is there up to the present days and it had as a starting point reflections and researches that the Second Viennese School brought to the music. To support this study a number of vocal works of Arnold Schoenberg, Anton Webern, Alban Berg and Edward Steuermann, were taken into consideration, which use Joseph Straus\' Theory of Groups as tool for analysis

Este trabalho tem por finalidade apontar determinados aspectos que nortearam algumas das principais especulações realizadas no campo da nova vocalidade na música escrita no despontar do século XX. A prática da voz inserida no mundo moderno se desenvolve com as bruscas mudanças que alteram os parâmetros da produção musical e da compreensão dos elementos de musicalidade que surgem nas primeiras décadas do século passado. Sucintamente, aborda o espectro de percepções estéticas e cognitivas que um ouvinte carrega em seu intelecto e o ambiente histórico de uma obra que são fundamentos para a contemplação, reflexão e que permitem entender a voz. Essa prática que se foi acrescendo paulatinamente de \"novos\" recursos tomados \"emprestados\" da prática da emissão vocal na fala e no canto cotidiano traz nova oralidade e vocalidade, fazendo surgir uma \"nova\" sonoridade que futuramente se intensificará em múltiplas tendências, principalmente a partir do final dos anos 50 e início dos 60 do século XX. O seu florescimento estende-se até os dias atuais teve como ponto de partida muitas das reflexões e pesquisas que a Segunda Escola de Viena trouxe para a música. Para embasar este estudo foi levantado um conjunto de obras vocais de Arnold Schoenberg, Anton Webern, Alban Berg e Edward Steuermann, que tem como ferramenta de análise a Teoria dos Conjuntos de Joseph Straus. / This paper aims at pointing out specific aspects that guided some of the main theories made in the field of new vocality in writing music that happened in the beginning of the 20th century. At that period the practice of speech inserted in the modern world was also developed by the sudden changes that altered the parameters of music production and the understanding of the elements of musicality. Shortly, this paper also discusses the spectrum of aesthetic and cognitive perceptions that a listener carries in his/her intellect and the historic setting which are grounds for contemplation and reflection for they allow the listener to understand the voice, and even extend the appreciation and understanding of the sound. Such practice gradually added to itself new features taken from vocal speech and everyday singing bringing new orality and voicing. This activity generated a \"new\" sound that would appear in multiple trends, mainly in the late 50s and early 60s of the 20th century. It is there up to the present days and it had as a starting point reflections and researches that the Second Viennese School brought to the music. To support this study a number of vocal works of Arnold Schoenberg, Anton Webern, Alban Berg and Edward Steuermann, were taken into consideration, which use Joseph Straus\' Theory of Groups as tool for analysis

La voix est un stimulus auditif omniprésent dans notre environnement sonore. Elle permet non seulement la parole, mais serait aussi l’équivalent d’un visage auditif transmettant notamment des informations identitaires et affectives importantes. Notre capacité à discriminer et reconnaître des voix est socialement et biologiquement importante et elle figure parmi les fonctions les plus importantes du système auditif humain. La présente thèse s’intéressait à l’ontogénèse et à la spécificité de la réponse corticale à la voix humaine et avait pour but trois objectifs : (1) mettre sur pied un protocole électrophysiologique permettant de mesurer objectivement le traitement de la familiarité de la voix chez le sujet adulte; (2) déterminer si ce même protocole pouvait aussi objectiver chez le nouveau-né de 24 heures un traitement préférentiel d’une voix familière, notamment la voix de la mère; et (3) mettre à l’épreuve la robustesse d’une mesure électrophysiologique, notamment la Fronto-Temporal Positivity to Voices, s’intéressant à la discrimination pré-attentionnelle entre des stimuli vocaux et non-vocaux. Les résultats découlant des trois études expérimentales qui composent cette thèse ont permis (1) d’identifier des composantes électrophysiologiques (Mismatch Negativity et P3a) sensibles au traitement de la familiarité d’une voix; (2) de mettre en lumière un patron d’activation corticale singulier à la voix de la mère chez le nouveau-né, fournissant le premier indice neurophysiologique de l’acquisition du langage, processus particulièrement lié à l’interaction mère-enfant; et (3) de confirmer l’aspect pré-attentionnel de la distinction entre une voix et un stimulus non-vocal tout en accentuant la sélectivité et la sensibilité de la réponse corticale réservée au traitement de la voix. / Voice is a very prominent auditory stimulus in our acoustic environment. It is not only the carrier of speech, but would also be an auditory face that conveys important affective and identity information. Our ability to discriminate and recognize voices is socially and biologically important as it is amongst the most important functions of the human auditory system. This thesis was interested in the ontogenesis and specificity of the cortical response to human voice and had three objectives: (1) to develop an electrophysiological protocol to objectively measure the processing of voice familiarity in adult subjects; (2) to assess whether the same electrophysiological protocol could also objectify preferential processing of a familiar voice in 24-hour-old newborns, in particular the mother’s voice; and (3) to test the robustness of an electrophysiological measure, more specifically the Fronto-Temporal Positivity to Voices, interested in pre-attentional discrimination between vocal and non-vocal stimuli. Results from these three experimental designs have enabled (1) to identify electrophysiological components (Mismatch Negativity and P3a) sensitive to the processing of voice familiarity; (2) to highlight a singular pattern of cortical activation to the mother’s voice in newborns, providing the first neurophysiological evidence of language acquisition, a process especially related to the mother-child interaction; and (3) to confirm that vocal/non-vocal discrimination is a pre-attentional process, while enhancing the selectivity and the specificity of voice processing cortical response.

L’objectif de cette thèse est de comparer les mécanismes fondamentaux liés à la perception émotionnelle vocale et musicale. Cet objectif est sustenté par de nombreux rapports et théories appuyant l'idée de substrats neuronaux communs pour le traitement des émotions vocales et musicales. Il est proposé que la musique, afin de nous faire percevoir des émotions, recrute/recycle les circuits émotionnels qui ont évolué principalement pour le traitement des vocalisations biologiquement importantes (p.ex. cris pleurs). Bien que certaines études ont relevé de grandes similarités entre ces deux timbres (voix, musique) du point de vue cérébral (traitement émotionnel) et acoustique (expressions émotionnelles), certaines différences acoustiques et neuronales spécifique à chaque timbre ont également été observées. Il est possible que les différences rapportées ne soient pas spécifiques au timbre, mais observées en raison de facteurs spécifiques aux stimuli utilisés tels que leur complexité et leur longueur. Ici, il est proposé de contourner les problèmes de comparabilité de stimulus, par l’utilisation des expressions émotionnelles les plus simples dans les deux domaines. Pour atteindre l’objectif global de la thèse, les travaux ont été réalisés en deux temps. Premièrement, une batterie de stimuli émotionnels musicaux comparables aux stimuli vocaux déjà disponibles (Voix Affectives Montréalaises) a été développée. Des stimuli (Éclats Émotionnels Musicaux) exprimant 4 émotions (joie, peur, tristesse, neutralité) performés au violon et à la clarinette ont été enregistrés et validés. Ces Éclats Émotionnels Musicaux ont obtenu un haut taux de reconnaissance (M=80.4%) et reçu des jugements d’arousal (éveil/stimulation) et de valence correspondant à l’émotion qu’il représentait. Nous avons donc pu, dans un deuxième temps, utiliser ces stimuli nouvellement validés et les Voix Affectives Montréalaises pour réaliser deux études de comparaison expérimentales. D’abord, nous avons effectué à l’aide de l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle une comparaison des circuits neuronaux utilisés pour le traitement de ces deux types d’expressions émotionnelles. Indépendamment de leur nature vocale ou musicale, une activité cérébrale spécifique à l'émotion a été observée dans le cortex auditif (centrée sur le gyrus temporal supérieur) et dans les régions limbiques (gyrus parahippocampique/amygdale), alors qu'aucune activité spécifique aux stimuli vocaux ou musicaux n'a été observée. Par la suite, nous avons comparé la perception des émotions vocales et musicales sous simulation d’implant cochléaire. Cette simulation affectant grandement la perception des indices acoustiques liés aux hauteurs tonales (important pour la discrimination émotionnelle), nous a permis de déterminer quels indices acoustiques secondaires à ceux-ci sont importants pour la perception émotionnelle chez les utilisateurs d’implant cochléaire. L’examen des caractéristiques acoustiques et des jugements émotionnels a permis de déterminer que certaines caractéristiques timbrales (clarté, énergie et rugosité) communes à la voix et la musique sont utilisées pour réaliser des jugements émotionnels sous simulations d’implant cochléaire, dans les deux domaines. L’attention que nous avons portée au choix des stimuli nous a permis de mettre de l’avant les grandes similarités (acoustique, neuronales) impliquées dans la perception des émotions vocales et musicales. Cette convergence d’évidence donne un appui important à l’hypothèse de circuits neuronaux fondamentaux commun pour le traitement des émotions vocales et musicales. / The aim of this thesis is to compare the fundamental mechanisms related to vocal and musical emotion perception. This objective is supported by many reports and theories bringing forward the idea of common neural substrates for the treatment of vocal and musical emotions. It is proposed that music, in order to make us perceive emotions, recruits/recycles the emotional circuits that evolved mainly for the treatment of biologically important vocalisations (e.g. cries, screams). Although some studies have found great similarities between these two timbres (voice, music) from the cerebral (emotional treatment) and acoustic (emotional expressions) point of view, some acoustic and neural differences specific to each timbre have also been reported. It is possible that the differences described are not specific to the timbre but are observed due to factors specific to the stimuli used such as their complexity and length. Here, it is proposed to circumvent the problems of stimulus comparability by using the simplest emotional expressions in both domains. To achieve the overall objective of the thesis, the work was carried out in two stages. First, a battery of musical emotional stimuli comparable to the vocal stimuli already available (Montreal Affective Voices) was developed. Stimuli (Musical Emotional Bursts) expressing 4 emotions (happiness, fear, sadness, neutrality) performed on the violin and clarinet were recorded and validated. These Musical Emotional Bursts obtained a high recognition rate (M = 80.4%) and received arousal and valence judgments corresponding to the emotion they represented. Secondly, we were able to use these newly validated stimuli and the Montreal Affective Voices to perform two experimental comparison studies. First, functional magnetic resonance imaging was used to compare the neural circuits used to process these two types of emotional expressions. Independently of their vocal or musical nature, emotion-specific activity was observed in the auditory cortex (centered on the superior temporal gyrus) and in the limbic regions (amygdala/parahippocampal gyrus), whereas no activity specific to vocal or musical stimuli was observed. Subsequently, we compared the perception of vocal and musical emotions under cochlear implant simulation. This simulation greatly affects the perception of acoustic indices related to pitch (important for emotional discrimination), allowing us to determine which acoustic indices secondary to these are important for emotional perception in cochlear implant users. Examination of acoustic characteristics and emotional judgments determined that certain timbral characteristics (brightness, energy, and roughness) common to voice and music are used to make emotional judgments in both domains, under cochlear implant simulations. The specific attention to our stimuli selection has allowed us to put forward the similarities (acoustic, neuronal) involved in the perception of vocal and musical emotions. This convergence of evidence provides important support to the hypothesis of a fundamental common neural circuit for the processing of vocal and musical emotions.

Thèse diffusée initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Université de Montréal/Centre d'édition numérique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

The neural processes used to extract perceptual features of vocal calls, and subsequently to re-integrate those features to form a coherent auditory object, are poorly understood. In this thesis, extracellular recordings were carried out in order to investigate how the temporal envelope, pitch, timbre and spatial location of communication sounds are represented by neurons in two core and three belt areas of ferret (Mustela putorius furo) auditory cortex. Potential neural underpinnings of auditory perception were tested using neurometric analysis to relate the reliability of neural responses to the performance of ferret and human listeners on psychophysical tasks. I found that human listeners' discrimination of the temporal envelopes of vocalization sounds matched the best neurometrics calculated from the temporal spiking patterns of ferret cortical neurons. Neurometric scores based on the spike rates of cortical neurons accounted for ferrets' discrimination of the pitch of artificial vowels. I show that most auditory cortical neurons are modulated by a number of stimulus features, rather than being tuned to only one feature. Neurons in the core auditory cortical fields often respond uniquely to particular combinations of pitch and timbre features, while those in belt regions respond more linearly to feature combinations. Subtle differences in the sensitivity of neurons to pitch, timbre and azimuthal cues were found across cortical areas and depths. These results suggest that auditory cortical neurons provide widely distributed representations of vocalizations, and a single neuron can often use combinations of spike rate and temporal spiking responses to encode multiple sound features.

Cette étude vise à relier les évaluations physiques et perceptives de différences de restitution du timbre par des enceintes acoustiques. Notre protocole expérimental consiste à enregistrer le champ acoustique rayonné par des enceintes dans une pièce. Ces enregistrements sont soumis à des tests d'écoute au casque, ainsi qu'à des analyses de signal. Les dissemblances objectives et perceptives obtenues sont comparées. La corrélation entre dissemblances est d'abord calculée. Nous abandonnons ensuite le critère de linéarité et prenons en compte le caractère multidimensionnel de notre perception de la reproduction sonore : les deux types de dissemblances sont soumis à une analyse multidimensionnelle, et les espaces obtenus sont comparés visuellement. Nos résultats montrent l'importance d'utiliser des modèles auditifs afin de différencier les signaux d'une manière analogue à celle des auditeurs. Des attributs objectifs décrivant deux des dimensions principales impliquées sont proposés.

Th. Etat--Esthétique, sciences et technologie des arts--Paris 8, 1996. / Contient quelques partitions en fin de volume : trio à cordes "Virtualité et conscience du vide" ; pièce pour flûte "Du sens au sens" ; septuor avec récitant et soprano "Ce que tout cadavre devrait savoir" Bibliogr. p. 316-318.